基于MOPSO的斜齿轮传动几何参数多目标优化设计

斜齿轮作为机械设备传动装置中的主要零/部件，应用较为广泛。为了避免在使用过程中斜齿轮部分轮齿因强度低而发生提前失效的情况，综合考虑变位系数、齿数和模数等对齿轮强度的影响，建立以斜齿轮几何参数为设计变量，以斜齿轮副满足强度、重合度和齿顶厚度要求等为约束条件，以斜齿轮副齿根最大弯曲应力的差值最小、齿面接触应力最小为优化目标的数学模型，利用多目标粒子群优化(Multi-Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)算法编写相应的Matlab程序，对所建立的数学模型进行优化求解，并通过MASTA软件对优化前、后齿轮副进行仿真分析。结果表明，在满足设计条件的情况下，斜齿轮副弯曲强度差值与齿面承载能力均有所改善。该研究为斜齿轮宏观几何参数的优化设计提供了参考。