圓柱齒輪傳動智能設(shè)計及優(yōu)化技術(shù)研究與開發(fā).pdf

1、圓柱齒輪傳動具有傳遞功率大、效率高、傳動比穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，是機械傳動中的重要傳動形式之一，廣泛應(yīng)用于重型工程機械、航空等領(lǐng)域的減速器中。目前圓柱齒輪傳動設(shè)計趨向于快速設(shè)計、輕量化設(shè)計等幾個方面，對齒輪傳動的設(shè)計效率及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了更高的要求。傳統(tǒng)方法在設(shè)計過程中需要查取大量的表格、公式、線圖，設(shè)計過程較為繁瑣，且具有往復(fù)性;在對齒輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，通常脫離強度計算過程，造成優(yōu)化結(jié)果不準(zhǔn)確和不徹底。因此，實現(xiàn)齒輪傳動的參數(shù)化快速設(shè)計和優(yōu)化

2、具有非常重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。
　　基于齒輪傳動原理與參數(shù)化設(shè)計思想，研究了圓柱齒輪傳動初步設(shè)計和強度校核算法，對單級或多級齒輪傳動實現(xiàn)了快速設(shè)計計算;對設(shè)計手冊的相關(guān)多維表格進(jìn)行了降維處理，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)的自動查取，為初步設(shè)計、強度計算及后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　基于精確約束條件的優(yōu)化方法，以最小總體積或最小總中心距為最優(yōu)目標(biāo)，精確建立了齒輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了單級和兩級圓柱齒輪傳動優(yōu)化問

3、題中約束條件的各關(guān)鍵系數(shù)隨優(yōu)化變量的變化而自動更新，克服了現(xiàn)有方法將各系數(shù)視為常量或近似處理的弊端，使優(yōu)化結(jié)果更為準(zhǔn)確和徹底。
　　以等彎曲強度或等滑動率為優(yōu)選原則，綜合考慮變位系數(shù)選擇過程中的強度條件、潤滑條件、根切條件等，實現(xiàn)了變位系數(shù)的優(yōu)化選擇，有效提高了齒輪的承載能力，改善了嚙合性能。
　　在VC++平臺下，利用OLE DB數(shù)據(jù)庫接口和MATLAB優(yōu)化工具箱，開發(fā)了圓柱齒輪傳動智能設(shè)計及優(yōu)化系統(tǒng)，實現(xiàn)了圓柱齒輪傳動初