2K－H（NGW）型直齿行星齿轮传动的优化设计

本文对２Ｋ－Ｈ（ＮＧＷ）型直齿行星齿轮传动的优化设计进行了探讨，其优化的目标是保证在一定承载能力的前提下齿轮的尺寸最小。这一目标是与一定尺寸前提下其齿轮的承载能力最大相一致的。本文所采用的优化方法为惩罚函数法中的内点法．使得有约束的问题转化为一系列无约束问题，而对无约束极值的求法采用Ｐｏｗｅｌｌ法。     

K-S函数在多目标优化中的应用

提出了一种将约束优化问题转化成无约束优化问题的新技术 ,并在此基础上提出了一种新的多目标优化算法 K- S法。该算法通过 Kreisselm erier- Steinhauser函数构造出标准化目标函数、行为约束函数的包线 ,通过求包线的无约束极值而求解出原多目标优化问题的解。该蒜法无需取加权因子 ,也无需对种目标函数进行分离优化 ,并且设计初始点选择不受限制。本文最后给出了一个典型的多目标优化算例 ,结果令人满意     

基于行星减速器的多目标可靠性优化设计方法研究

将优化技术与可靠性设计理论相结合,以齿轮疲劳强度可靠度和行星轮系配齿条件等为约束,以行星齿轮减速器传动效率高、重量轻、体积小为优化目标,根据工程实践和统一目标函数法建立其优化数学模型,应用混合惩罚函数法、Powell法等多种优化算法对其进行优化设计[1].通过实例说明,应用这种理论方法可在保证减速器使用寿命的前提下,得到满意的优化结果.     

高速重载齿轮传动多目标优化设计研究

针对高速重载工况,以齿轮传动的动载系数和齿面接触应力为优化设计目标函数,齿轮基本参数为设计变量,建立了圆柱齿轮传动的多目标优化设计数学模型,分析了设计变量对齿轮传动接触强度和弯曲强度的影响,采用线性加权法求解了齿轮传动的多目标优化问题.结果表明,以动载系数和齿面接触应力为目标函数的多目标优化设计与以最小体积为目标函数的单目标优化设计相比,优化后的动载系数和齿面接触应力更小,达到了减小系统振动和噪声,提高齿轮传动的承载能力的目的,为高速重载齿轮传动设计奠定了基础.     

基于能量法的曲线曲面优化设计方法研究

利用能量法及最小二乘法建立曲线优化数学模型,同时应用罚函数法将有约束多目标优化问题转变为无约束优化问题,并采用遗传算法进行曲线优化.通过实例验证了算法的有效性,并将此法应用到曲面优化设计中,得到了较好结果.     

电磁轴承的结构优化设计

电磁轴承结构多数的正确设计是保证其承载能力要求和运行稳定可靠的前提。本文以结构参数为变量，在考虑磁阻和温升条件下给出基本方程式，以体积最小为优化目标，采用ＳＷＰＴ法进行优化设计。在计算中比较了漏磁对优化结果的影响。所得结论对电磁轴承结构设计有实际指导意义。     

二级行星齿轮机构的优化设计

体积和承载能力是衡量行星齿轮机构优劣的重要指标。在确保承载载荷不变的基础上,以行星齿轮机构体积最小为目标,对行星齿轮机构进行优化,确定目标函数、设计变量及应满足的约束条件,建立了行星齿轮机构的数学模型,然后采用SUMT内点法优化行星齿轮的结构参数。在风电机组二级行星齿轮增速器的实际应用中,该优化设计方案减小了行星齿轮机构体积,降低了制造成本。     

减小变速器轴承支反力的齿轮位置布局优化

以减小某车辆动力换挡变速器不同挡位下轴承座处的支反力为目标,对该变速器变速传动部分进行模型简化,建立齿轮位置布局优化的模型;基于变速器各挡位工作时间分配百分比,利用线性加权法构造出可以综合反映变速器各挡位下箱体支反力的综合优化目标函数,选择MATLAB优化工具箱中求解非线性规划问题的fmincon函数进行求解,结果证明该布局优化方法是可行的,可以为变速器齿轮布局的改进设计提供参考。     

轧机人字齿轮承载能力优化设计及有限元应力分析

本文采用“ＧＢ３４８０－８３齿轮承载能力计算方法”对轧机人字齿轮的承载能力进行了分析计算，并应用枚举优化方法对其啮合参数进行了优化设计，采用Ｉ－ＤＥＡＳ软件对改进啮合参数的人字齿轮轮齿进行了三维有限元应力分析，为轧机人字齿轮的改进设计提供了准确可靠的强度依据。     

可调速异步盘式磁力联轴器的多目标优化设计

在对可调速异步盘式磁力联轴器引入层模型理论的基础上,以多种结构参数和性能参数(永磁体轴向厚度、气隙长度等)作为设计变量,减少材料成本和提高转矩性能为双优化目标,建立了数学优化模型。基于上述模型,建立了双目标函数各自的隶属函数,采用线性加权求和法将双目标函数转化为单目标函数;然后运用惩罚函数法把多约束问题转化为无约束问题,进而利用遗传算法对联轴器的各参数进行了优化。优化结果表明,联轴器的总体积下降了16.98%,转矩提高了12.82%,该算法具有良好的优化效果。     

小型农用车离合器圆柱螺旋弹簧优化设计

本文采用内点惩罚函数法寻求最优值，以小型农用车离合器圆柱螺旋弹簧重量最轻为目标函数对其进行优化设计。     

改进的惩罚函数优化法

用优化方法解决离散变量的工程问题，可采用惩罚函数法。本文对离散变量惩罚函数法作了改进，并应用实例证实了其可行性，为工程优化问题提供了有参考价值的优化算法。     

功率二分支齿轮传动系统两相遗传算法优化设计研究

功率分支齿轮传动在船舶和航空动力传输中应用广泛,对其开展优化设计研究对进一步减小质量、提高承载能力有重要意义。以功率二分支齿轮传动为研究对象,选择基于生物遗传间断平衡理论的两相遗传算法为优化方法,以传动系统体积最小为目标函数,在保证齿轮满足不干涉、配齿条件以及强度要求等前提下,建立了功率二分支齿轮传动优化设计模型并获得了优化结果。结果表明,两相遗传算法具有更加合理的优化性能,设计出来的齿轮体积较之常规设计减小了20%。     

三极并联齿轮泵齿轮参数优化设计

在一定的设计排量下,以主动齿轮和从动齿轮的模数、齿数和零件厚度为设计变量,以泵体体积最小为目标函数,以满足规定的性能参数等为约束条件,对一种新型三极并联齿轮泵进行了优化设计。在确定目标函数过程中,以泵壳体上4个齿轮齿顶圆装配孔体积代替泵体体积,较为准确地反映了泵体体积。在求解优化设计数学模型的过程中,针对目标函数表达式比较复杂和齿轮模数、齿数均为离散变量的特点,提出了一种新的三维逐值搜索法。从而提出了一种行之有效的三极并联齿轮泵齿轮参数优化设计方法,并通过实例对该优化方法的可行性和有效性进行了验证。     

基于高弯曲承载能力的齿轮加工关键技术研究

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲承载能力的重要因素,它由刀具齿顶圆弧共轭形成,因此研究齿轮加工方式及刀具刀顶形状对于提高齿轮弯曲承载能力具有十分重要的意义。针对渐开线圆柱齿轮弯曲承载能力,考虑不同的齿轮加工刀具及齿高系数和变位系数等因素,建立相应的齿根过渡曲线模型,通过折截面法探究齿轮加工方式及刀具刀顶形状对齿轮弯曲承载能力的影响,并通过有限元分析对理论结果进行验证。研究表明:当齿轮基本尺寸不变时,对于不同使用要求,高变位时用齿条型单圆弧刀具加工的齿轮弯曲承载能力高于齿条型双圆弧刀具和齿轮型刀具;角变位且小齿轮变位系数为零时,用齿轮型单圆弧刀具加工的齿轮弯曲承载能力高于齿条型刀具。     

轮式工程机械驱动桥主减速齿轮的可靠性优化设计

介绍了可靠性优化设计在轮式工程机械驱动桥主传动器设计中的重要作用。给出了一级轮式工程机械驱动桥主减速齿轮的可靠性优化设计数学模型及算例分析，得出了此方法对缩小驱动桥尺寸、节省材料、提高承载能力和使用寿命，具有较大的实际意义的结论。本文考虑了接触应力和强度的对数正态分布及其变异的影响，兼顾了抗弯应力和强度概率分布不确定的特点，以接触疲劳可靠度为齿轮可靠度优化设计的基本点来确定目标函数、可靠度约束和一般约束。采用试验的方法，对优化求解方法进行比较，得出随机约束方向法求解较好，不仅节省运算时间，而且优化结果也较符合客观实际．     

改进遗传算法在齿轮结构优化设计中的应用

本文采用罚函数法将有约束的目标优化问题转化为无约束的目标优化问题,建立了适应度与目标函数的映射关系.采用遗传算法在整个设计空间进行搜索,以寻求最优解.在遗传操作的同时,以梯度方向作为有利搜索方向来调整搜索范围,快速逼近最优点,从而精确地搜到全局最优解.并采用此方法对齿轮传动机构进行了优化设计.优化结果表明该方法不仅具有较高优化效率,而且具有较高的优化精度.     

ZSJ-2800磨煤机减速器的优化设计

以齿轮和轴的体积最小作为设计的目标,对圆柱一圆锥齿轮减速器进行了优化设计。该设计考虑了各种约束,使减速器在保证承载能力和使用寿命的前提下达到结构紧凑的目的。     

X62W型铣床主传动系统优化设计

以最低制造成本为目标函数，对Ｘ６２Ｘ型铣床主传动系统进行优化设计，在保持传动结构和参数不变的情况下，减少了结构尺寸和齿轮模数，降低了制造成本。     

谐波齿轮传动多目标优化设计

本文将多目标优化方法应用于谐波齿轮传动设计，建立了谐波齿轮传动多目标优化设计的数学模型；求解该模型，可得到整体最优的结构设计方案，使谐波传动在满足承载能力及强度要求条件下，效率最高、体积最小。文中给出了设计实例。