设计参数对行星齿轮传动系统模态能量灵敏度的影响

基于矩阵摄动方法研究了设计参数对行星齿轮传动系统模态能量的灵敏度.此处所计及的设计参数包括太阳轮与行星轮、内齿圈与行星轮的啮合刚度、行星轮的支承刚度以及各构件的转动惯量.系统模态能量与系统的振动强度密切相关,高的模态能量预示着当系统受到来自齿轮啮合动载荷激励时将发生较大的振动.采用集中参数法建立了行星齿轮传动系统的动力学模型,并采用矩阵摄动方法对模态能量特征灵敏度问题进行了推导和求解.结合具体实例,分析了各设计参数对系统模态能量的灵敏度,并通过实验验证了一些设计参数选择对系统振动强度的影响.实验结论与理论分析相吻合,在一定程度上验证了设计过程中采用模态能量灵敏度分析法预估参数选择对系统振动强度的影响是可行了.     

采煤机牵引部可靠性灵敏度分析及优化设计

以MG300/700-WD牵引部传动系统为例,考虑了系统非线性侧隙和时变啮合刚度,建立了传动系统的动力学模型.基于高阶随机响应面方法,构建了牵引部参数与系统最大接触应力的显式关系,并计算了系统参数的可靠性灵敏度.建立了牵引部传动系统最佳可靠性与最小占用空间的优化模型,并分析了优化模型的可靠性灵敏度.结果表明:牵引部传动系统第二级行星轮的参数对于系统可靠性影响较大,太阳轮参数较行星轮参数灵敏.优化模型可以提高牵引部系统的可靠性,在高结构强度区域降低了参数的可靠性灵敏度.     

采煤机截煤部行星轮系优化设计及计算机绘图

行星轮系传动部分是截煤部重要的组成部分,它足由主轴、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈组成。由于采煤的特殊地质条件,要求体积小,传动比大的行星机构,行星轮无疑成为不可代替的机构形式之一。但是由于传统设计不适应多参数的变化设计,必须采用现代化设计方法——机械优化方法。它能从总体上对各个参数进行多次分配,使其结构更合理,体积更小。     

某型航空发动机涡轮盘的可靠性灵敏度设计

航空发动机涡轮盘结构比较复杂,无法直接获得极限状态方程的显示表达式.针对这一问题,提出了涡轮盘可靠性灵敏度设计的Monte Carlo-随机有限元法与神经网络技术相结合的方法.考虑了涡轮盘结构的几何尺寸、材料性能特性和环境载荷的随机性,利用神经网络的非线性映射功能,模拟得到随机响应与随机参数的关系表达式,采用一次二阶矩法进行可靠性设计;通过对涡轮盘的可靠性灵敏度设计,得到了各参数均值和方差对涡轮盘可靠性的影响情况.利用结构可靠性分析软件NESSUS验证了所提方法的正确性,为涡轮盘可靠性灵敏度设计提供了理论参考.     

摆线针轮行星减速器最佳短幅系数的确定及优化

短幅系数是摆线针轮行星减速器的重要设计参数,它直接决定着减速器的性能.针对目前设计中短幅系数往往由经验选取的问题,提出了以单参数最大效能体积比来确定最佳短幅系数的方法.并基于遗传算法对摆线针轮行星减速器进行了优化设计,得到了良好的设计结果.通过实例说明研究结果具有一定的理论和应用价值.     

封闭式行星传动卷筒的优化设计

以太阳轮及全部行星轮体积和作为目标函数，对封闭式行星传动卷筒传动参数进行了优化设计。优化设计使卷扬装置的综合性能得到提高，并为该装置的系列开发和合理设计提供了有效方法     

基本构件浮动式行星轮系的振动特性

基本构件浮动是解决行星轮系均载问题的有效方法,基本构件浮动会改变整个行星轮系的模态,此类轮系设计过程中,需首先开展其固有特性研究,以规避共振区.研究了圆盘行星架浮动、太阳轮浮动、太阳轮与圆盘行星架同时浮动以及无构件浮动4种情况下行星轮系的振动特性,利用CATIA对行星轮系进行了参数化实体三维建模与干涉分析,通过有限元软件WORKBENCH进行了模态分析,分别提取了前10阶固有频率与振型,并对结果进行了分析和对比.论文研究可为基本构件浮动式行星轮系设计时共振区的规避提供参考和依据.     

行星齿轮减速器设计中主要结构尺寸的优化设计

太阳轮的齿数、模数、厚度及行星齿轮的个数是行星齿轮减速器设计中主要的结构尺寸参数.在一定条件下以最小体积为目标,利用优化方法对行星齿轮减速器主要结构尺寸进行优化,取得了一组最优解,这样不仅可以使减速器体积减小,还可以使减速器重量减轻、材料节省和成本降低,对减速器设计十分有益.     

基于RV减速器有限元装配模型的摆线轮受力分析

以工业机器人普遍采用的RV减速器为研究对象,通过考虑RV减速器第一级传动中太阳轮和行星轮变形,第二级传动中针齿壳、针齿、摆线轮、曲柄轴承滚子和曲柄轴变形,针齿和针齿孔加工误差,曲柄轴承间隙及摆线轮与针齿间啮合侧隙,基于有限元法,利用ANSYS APDL建立RV减速器参数化有限元装配模型。通过有限元仿真分析得出各因素综合作用下摆线轮齿受力分布及各齿受力大小,总结出摆线轮轮辐结构变形对摆线轮受力的影响规律,为RV减速器摆线轮结构参数优化提供依据。     

摆线针轮行星减速器的模糊可靠性优化设计

针对现行的减速器优化设计 ,不考虑设计参数的随机性、模糊性的不足之处 ,提出将模糊可靠性设计引入到减速器优化设计中。在一般优化设计方法的基础上 ,建立了摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型 ,且根据实例 ,进行了分析计算     

基于可靠性稳健优化设计的齿轮轮齿修形量

在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性稳健设计角度解决了齿轮修形参数确定方法的问题.研究了轮齿修形参数的改变对齿轮传动可靠度的影响,通过计算机程序进行验证并获得了理想的数值计算结果.数值算例表明所提出的方法是一种非常方便和实用的改善轮齿修形量的方法,为确定齿轮轮齿最佳修形量提供了一种理论依据.     

基于灵敏度分析的单层厚壁容器可靠性稳健优化设计

针对可靠性的稳定性问题,将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析相结合,提出可靠性稳健优化设计方法.将此法运用于单层厚壁容器设计,建立基于灵敏度分析的附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型,并用MATLAB语言工具箱和优化工具箱实现参数求解,可迅速、准确地获得容器可靠性稳健设计信息.结果表明该方法简便易行,为提高和稳定过程设备的可靠性水平提供理论依据和应用参考.     

不完全概率信息下机械零部件的可靠性灵敏度设计

应用随机摄动技术和四阶矩技术,将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,建立了机械零部件可靠性灵敏度设计模型.提出了基于四阶矩方法的可靠性灵敏度设计的计算方法,讨论了具有不完全概率信息的机械零部件的可靠性灵敏度设计问题;探讨了机械零部件的可靠性随设计参数改变的数学评价方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律;研究了设计参数的改变对机械零部件的可靠性的影响,并且获得了理想的数值设计结果.为机械零部件的可靠性设计提供了理论依据.     

行星传动基本参数选择理论的再认识

对现有设计手册中的行星传动齿数选择方案进行了理论分析,指出国内各机械设计手册中普遍引用的高速行星传动齿数选择上“互质说”的不足.齿数互质能减小振动的说法没有充分的理论根据,利用该方法减振是不正确的.“行星轮相位调谐”理论有着严密的数学基础,基于该理论提出了以减振为目的的修改行星传动基本参数———齿数和行星轮个数的新方法.该方法有助于提高传动的动态性能.     

NW型双自由度行星轮系的可靠性研究

通过建立NW型双自由度行星轮系的齿数优化模型和可靠度模型,推导出以两个输入构件转速和转矩为变量的构件负载与寿命关系表达式。结合实例,运用齿数优化结果,研究了负载、齿宽和速比分配系数等因素对太阳轮以及整个系统可靠性的影响。研究结果表明:合理配置齿数尤其太阳轮的齿数,对系统可靠度有举足轻重的作用;在一个输入动力参数不变的情况下,系统的可靠度随速比分配系数和负载的增大而减小,随齿宽的增大而增大。     

内齿行星传动的运动学条件及最优化设计

针对三轴式内齿行星传动,结合若干文献归纳出其运动学条件,以运动学条件和材料性能条件为基础,形成了三轴式内齿行星传动结构最轻的优化模型,并利用Matlab的优化工具箱对某种型号的三轴式内齿行星传动进行了优化设计。     

螺旋管簧的可靠性鲁棒设计

在可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法的基础上，讨论了螺旋管簧的可靠性鲁棒设计问题，提出了可靠性鲁棒设计的数值计算方法，把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中，将可靠性鲁棒设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。