基于區(qū)間理論的直升機(jī)大重合度行星齒輪系功重比優(yōu)化研究.pdf

1、旋翼直升飛機(jī)，簡(jiǎn)稱直升機(jī)，作為人類科技文明史上極其重要的交通發(fā)明之一，被廣泛地應(yīng)用于軍事運(yùn)輸、巡邏、搶險(xiǎn)救災(zāi)、救護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。直升機(jī)主減速器作為其傳動(dòng)系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿鬟f部分，其重量和效率直接影響著直升機(jī)整機(jī)的負(fù)載量、飛行續(xù)航里程和機(jī)動(dòng)性，因此相比其他齒輪減速器，直升機(jī)主減速器對(duì)重量、效率、體積、可靠性和振動(dòng)噪聲有更高的要求，有必要進(jìn)行小體積、高可靠性直升機(jī)主減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及齒輪傳動(dòng)系的功重比（傳遞功率與重量的比值）優(yōu)化研究。
　

2、　本文首先分析了直升機(jī)主減速器的結(jié)構(gòu)布置形式，針對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的特殊性能要求，重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)對(duì)象的體積重量、可靠性和維修便捷性等技術(shù)指標(biāo)，提出一種符合設(shè)計(jì)機(jī)型的主減速器結(jié)構(gòu)方案——具有軸承一體化技術(shù)的空心軸式行星輪系主減速器。根據(jù)國(guó)內(nèi)外直升機(jī)主減速器各級(jí)傳動(dòng)比分配經(jīng)驗(yàn)值，利用熵權(quán)法對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行傳動(dòng)比分配理論計(jì)算。在傳統(tǒng)齒輪設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)空心太陽(yáng)輪軸強(qiáng)度估算太陽(yáng)輪直徑，進(jìn)而確定了優(yōu)化前直齒行星輪系設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　其次，建立了含有

3、密度、嚙合摩擦系數(shù)不確定參數(shù)的主減速器直齒大重合度行星輪系功重比區(qū)間多目標(biāo)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)及相關(guān)約束函數(shù);利用區(qū)間序數(shù)占優(yōu)及區(qū)間分析方法將含有區(qū)間參數(shù)的目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)化為確定參數(shù)的目標(biāo)函數(shù)，并通過(guò)統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù)法將多目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，最終使用MATLAB軟件中的fmincon工具箱求得大重合度行星齒輪系目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)結(jié)果區(qū)間及設(shè)計(jì)變量的最優(yōu)值，之后將優(yōu)化前后的效率、重量和齒輪強(qiáng)度結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明了區(qū)間多目標(biāo)優(yōu)化算法