非圓齒輪傳動的快速優(yōu)化設計.pdf

1、　　與定速比傳動的圓齒輪不同，非圓齒輪能實現(xiàn)變速比傳動，廣泛應用與輕工、紡織、煙草、食品等機械中，在機構(gòu)創(chuàng)新設計中具有重要作用。但是，由于其設計計算復雜、加工制造困難，長期以來限制了非圓齒輪更為廣泛的應用。進入20世紀70年代以后，隨著計算機技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，掀起了新的一輪非圓齒輪研究及應用熱潮，因而被稱為非圓齒輪的“再發(fā)明(Rediscovering)”?！　↓X輪數(shù)控技術(shù)的發(fā)展解決了非圓齒輪加工制造困難的問題。但是，現(xiàn)有文獻中給

2、出的設計方法(包括計算機輔助設計方法)均屬于基于分析的設計方法，即：給定一組參數(shù)，得到分析計算(校核計算)結(jié)果，如發(fā)現(xiàn)不妥，則修改給定參數(shù)，在做分析與校核，具有較大的盲目性，設計周期冗長，設計質(zhì)量也難以保證?！　”疚尼槍Ψ菆A齒輪設計計算復雜的問題，將優(yōu)化設計的概念引入非圓齒輪設計。因為非圓齒輪的設計過程可表述為：在給定傳動比變化規(guī)律的前提下，選取一組幾何參數(shù)，在保證齒輪正確嚙合、連續(xù)傳動的約束下(還可包括強度、剛度等約束)，盡可能逼近

3、給定的傳動比變化規(guī)律，其本質(zhì)是一個優(yōu)化問題?！　”疚姆謩e給出橢圓齒輪、變性橢圓齒輪、偏心齒輪三種封閉性非圓齒輪傳動的多目標優(yōu)化設計數(shù)學模型；依據(jù)嚙合基本定理(Willis)推導和完善了非圓齒輪傳動設計的有關公式；編寫了非圓齒輪傳動優(yōu)化設計程序?！　〗?jīng)過使用本文的優(yōu)化設計程序?qū)σ酝挠嘘P算例進行計算并比較，證明了，引入優(yōu)化設計概念進行非圓齒輪傳動的設計，是一種基于綜合的設計方法，無須反復試湊參數(shù)和進行校核修正，能滿足工程設計的不同需要