基于MATLAB优化工具箱的齿轮传动优化设计

文章介绍了齿轮传动的优化设计方法，建立了斜齿圆柱齿轮传动的优化设计的数学模型，从设计变量的选取，目标函数和约束条件的确定等方面详细介绍了构建数学模型的方法和过程，并结合实例借助于数学软件MATLAB的优化工具箱进行了寻优计算，给出了优化设计程序，得到了满足实际需要的最优化参数，通过对结果进行比较，发现齿轮的体积在优化后比优化前有显著的减少，这对于齿轮传动的设计具有理论指导意义。     

双圆弧齿轮传动多目标优化设计

为了提高双圆弧齿轮传动的设计质量,依据齿轮啮合原理、双圆弧齿轮的设计理论和方法,建立同时追求齿面相对主曲率最小、在一定范围内的纵向重合度最大、齿轮传动总体积最小的约束多目标优化设计数学模型.给出了约束3目标粒子群优化设计方法.借助于MATLAB编制优化设计程序,对范例进行分析计算.优化过程及结果表明,改进的约束多目标粒子群优化方法能够有效地提高产品的综合经济技术指标.     

基于MATLAB的高速重载斜齿轮时变摩擦力计算研究

为探究高速重载下斜齿轮时变摩擦力的求解计算与变化规律,基于最小弹性势能原理与动势能转化关系,提出一种时变载荷计算模型,并对时变接触线长度、摩擦因数等摩擦力参数模型进行计算与分析。运用切片法对时变摩擦力公式进行推导,并将计算结果与现有算法的结果进行对比分析。运用MATLAB软件对同一周期内高速重载工况下最大时变摩擦力的变化进行计算与分析。结果表明:基于时变载荷模型、同时考虑时变摩擦因数推导得到的时变摩擦力较恒定啮合力波动变大,计算结果更接近实际情况,计算更精确,且高速重载工况下,负载转矩与转速增大均使得摩擦力增大。     

电磁齿轮传动系统的优化设计与动态仿真

对电磁齿轮这种新型非接触式传动机构及其工作原理进行了概述,并建立电磁转矩的数学模型,通过有限元方法对电磁齿轮结构参数进行了优化设计,在此基础上对影响电磁齿轮电磁力的主要控制参数进行了优化研究,并对电磁齿轮传动系统进行了动态仿真分析。通过合理设计电磁齿轮的结构参数和控制参数,可有效提高电磁齿轮的电磁力,所得结果为电磁齿轮传动系统的进一步设计提供了理论依据和数据参考。     

基于SGPLVM的齿轮坯预锻件多目标优化设计

在锻造齿轮坯的生产过程中,齿轮坯预锻件的设计质量优劣将会直接影响到终锻时金属的流动、锻模型腔的充满、锻件的质量和模具的寿命等方面。首先建立了预锻件外形尺寸和终锻时最大成形力、终锻时最大模具应力三者之间的极限学习机(ELM)网络模型,然后利用监督高斯过程隐变量模型(SGPLVM)算法,将输入变量降维成低维空间中对应的隐变量,通过隐变量和输出变量之间的关系,利用GA遗传算法多目标优化去计算最佳的预锻件的尺寸。结果表明:当终锻最大成形力和终锻最大模具应力均最小时,预锻件尺寸最优。     

综合改进遗传算法进行齿轮传动优化设计

运用模糊可靠性优化理论,建立了齿轮传动优化数学模型.并在标准遗传算法基础上,通过综合改进遗传算子,提出一种综合改进的遗传算法.该算法通过初始种群选择,最优个体保留,自适应交叉和计算终止等方面进行设计,有效地避免了早熟和近亲繁殖,提高了收敛速度,实现了具有混合设计变量的齿轮传动参数优化.     

重载齿轮的选材和热处理

本文介绍了重载齿轮在选材和热处理方面的国内外情况,并作了分析;提出了目前国内在这方面需要开展和研究的几项基础工作。     

重载齿轮制造技术展望

本文从设计、工艺、机床、刀具、质量控制等方面综述了国内外重载齿轮制造技术的现状及其发展趋势,可供编制规划、设立课题时参考。     

重载齿轮制造技术的新发展

本文对国外近期在重载齿轮制造领域内所开发且行之有效的动态设计与动态精度、ＣＮＣ多功能切齿机床、ＣＮＣ成型磨齿、新型切齿刀具的应用等技术进行了较为系统的评述，可供国内开发、应用时参考。     

基于有限元的精密主轴多目标优化设计研究

随着切削速度的不断提高,对主轴的动静态特性要求也越来越高。经验设计已不适应新产品的研制开发需要。在对精密主轴进行参数化建模的基础上,利用有限元扫描,分析各设计变量对状态变量和目标函数的影响。在有限元软件中建立了该主轴的多目标优化模型,通过比较优化前后主轴的性能可知:通过优化不仅提高了主轴的动刚度和固有频率,而且减小了主轴的质量,使结构参数更合理,能满足工程实际应用需要。     

基于遗传算法的齿轮泵结构优化设计

针对某型飞机上的某型齿轮泵存在体积大、重量大等缺点，为减小其体积和重量，本文建立了齿轮泵结构优化设计的数学模型，并运用一种将交叉算子和变异算子作改进的遗传算法求解模型的最优解。最后以该型齿轮泵为对象进行仿真，结果表明改进的遗传算法较大幅度地减小了齿轮泵的体积，达到了较好的设计目标。     

高速列车转向架装配CAPP系统研究

结合高速列车谱系化技术平台及系列车型研制的需求,以特征相似性分析为基础构建了高速列车转向架装配CAPP系统,实现了高速列车转向架装配工艺的快速变型设计。该系统首先输入转向架的CAD模型并从模型中提取出设计特征和工艺特征(即装配特征),然后以设计特征和装配特征为基础,将模板项目和实例项目进行相似度分析,得到相似度较高的模板车型,最后在模板的基础上做相应变型,生成新车型转向架的装配工艺规程。     

多级齿轮传动系统传动方案的参数化表达

在对齿轮传动系统分析的基础上，建立了求解传动方案物理意义明确、表达清晰的数学模型，为在计算机上实现传动系统的设计与分析提供了理论依据。     

变速箱选换挡盖总成选换挡性能研究

对当前变速箱在线检测设备的需求和不足之处进行分析,并根据变速箱选换挡原理,设计一种以电、气为动力的自动选换挡检测机构及其电气控制系统。通过实验,可以研究选挡平稳性、换挡行程、二次冲击、换挡吸入感等选换挡性能。通过对试验数据的分析和计算,证明选换挡盖总成的选换挡性能都优于要求值,为选换挡盖总成的性能评价提供了实验方法和数据依据。     

摆线针轮行星传动多目标稳健优化设计

采用粒子群优化算法对摆线针轮行星传动进行约束多目标优化设计,求出满足约束条件的Pareto解集。考虑工程实际中误差的客观存在,进行了7因素9水平的均匀试验设计及望目特性的信噪比计算,在此基础上,依据多目标稳健优化设计原理在Pareto解集中选择最稳健的设计做为最终方案。分析了结果方案中目标函数(体积函数和修形误差函数)对各个设计变量的灵敏度,得出了目标函数最为敏感的因素及各因素对目标函数的影响程度用于指导公差的制定和实际加工制造。     

基于MATLAB的平衡式复合齿轮泵的多目标优化

以平衡式复合齿轮泵体积最小、流量脉动最小为目标函数,建立数学模型。运用MATLAB优化工具箱对相关参数进行多目标优化。采用优化工具箱中的fgoalattain函数编写程序,并进行计算机求解,使其在满足约束条件下复合齿轮泵的体积和流量脉动最小。     

铸绩效理论指导壳型铸造气缸体组芯胎具的优化设计

介绍了小型干式缸套气缸体复杂薄壁类铸铁件壳型铸造生产中,应用传统观念手工组芯方法存在的诸多不足。阐述了采用绩效理论指导小型气缸体壳型铸造的气缸体砂型铸造中组芯胎具的工艺结构、砂芯锁紧工艺结构和方法等方面的优化设计,以及使其能在小型干式缸套气缸体铸铁件壳型铸造过程中获得良好的工艺效果。     

行星齿轮离合器啮合过程瞬态分析

首先对显式动力学求解碰撞问题的基本方程和求解过程做了全面的介绍,比较了显示解法和隐式解法在求解接触动力学问题上各自的特点,其次对行星齿轮离合器啮合碰撞过程应力的求解做了理论上的推导,最后对两种不同的模型使用ANSYS/LS-DYNA进行了有限元的显式求解,三种求解方法结果基本吻合,得到了行星齿轮碰撞过程比较准确的数据,为整个机构的设计奠定了基础.