基于遺傳算法的諧波齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與虛擬設(shè)計(jì).pdf

1、諧波齒輪傳動(dòng)是近幾十年發(fā)展起來的一種新型齒輪傳動(dòng)技術(shù)，由柔輪、剛輪和波發(fā)生器組成，主要靠諧波齒輪柔輪的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)。諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)牽涉到的因素較多，因此設(shè)計(jì)較復(fù)雜。用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的諧波齒輪雖能滿足要求，但設(shè)計(jì)參數(shù)不一定是最合理的，且設(shè)計(jì)效率低，成本高，這些都制約了諧波齒輪技術(shù)的推廣和應(yīng)用。因此諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的研究，對(duì)開發(fā)合理、高效的減速器有著重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文從諧波齒輪的嚙合理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)和虛擬設(shè)計(jì)三個(gè)方面對(duì)諧

2、波齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)依據(jù)諧波齒輪傳動(dòng)基本原理和嚙合原理，對(duì)諧波齒輪組成和工作方式進(jìn)行了闡述。對(duì)諧波齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析，討論諧波齒輪柔輪在不同載荷作用下的變形形狀和變形量。闡述了諧波齒輪建模方法。 (2)研究了諧波齒輪幾何尺寸設(shè)計(jì)公式，討論了諧波齒輪的主要失效形式和校核計(jì)算。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)諧波齒輪，給出了幾何結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式，并討論了諧波齒輪傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)效率。針對(duì)諧波齒輪的主要失效形式，依據(jù)諧波

3、齒輪傳動(dòng)的基本原理，討論了諧波齒輪的齒面磨損校核計(jì)算、強(qiáng)度校核計(jì)算和筒體穩(wěn)定性計(jì)算，并給出了相應(yīng)的計(jì)算方法。 (3)針對(duì)諧波齒輪設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，將遺傳算法運(yùn)用于諧波齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了諧波齒輪多目標(biāo)優(yōu)化，為諧波齒輪的設(shè)計(jì)提供了一種新的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。研究了遺傳算法的基本原理、算法步驟，并將遺傳算法運(yùn)用于諧波齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，優(yōu)化了諧波齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)。以減小體積、提高傳動(dòng)效率為目的，以多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)為優(yōu)化變量，將遺傳算法引入到諧波

4、齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)諧波齒輪遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。給出了優(yōu)化實(shí)例，對(duì)比結(jié)果說明將遺傳算法應(yīng)用于諧波齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中是可行和有效的，為諧波齒輪優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種新的有效可行的方法。 (4)在UG平臺(tái)上，利用UG Open Grip開發(fā)工具，通過參數(shù)化技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了諧波齒輪虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)，完成了諧波齒輪三維建模。介紹了UGOpen Grip語言的二次開發(fā)優(yōu)勢(shì)和二次開發(fā)方法。在UG平臺(tái)上開發(fā)了諧波齒輪傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，