超环面行星蜗杆传动系统的动力学建模

为研究超环面行星蜗杆传动的自由振动特性,建立了超环面行星蜗杆传动的三维动力学模型.考虑该模型中行星蜗轮个数、质量和材质等设计参数,首次将滚动体作为系统的一个部件进行建模,对动态啮合力进行了计算.该三维模型为研究设计参数对自由振动特性的影响奠定了基础.     

超环面行星蜗杆传动研究综述

超环面行星蜗杆传动将滚动接触技术与行星蜗杆传动技术融为一体,是机械传动领域的前沿技术,具有承载能力大、传动效率高、传动比大和噪音小等优点。文章全面论述了该种传动的起源、研究现状及存在的问题,并提出未来应从啮合理论、制造技术和承载能力三个方面进一步开展研究工作,探索一套综合设计理论与制造技术,以实现超环面行星蜗杆传动设计与制造过程的合理化。     

超环面行星蜗杆传动系统自由振动特性分析

分析了超环面行星蜗杆传动系统的自由振动特性,通过用三种振动模式来简化超环面行星蜗杆传动系统的动力学模型：行星蜗轮振动模式;滚动体振动模式;轴向振动模式。得出三种不同的振动模式下超环面行星蜗杆传动系统的特征值以及各行星蜗轮振型比例关系。     

基于LINGO的蜗杆传动多目标优化设计

以模数、蜗杆头数、直径系数和蜗轮变位系数为设计变量,建立了蜗杆传动多目标优化模型,用线性加权法转化为单目标优化模型,编制了通用的LINGO程序,给出了算例.计算表明程序使用简单、实用,为蜗杆传动设计提供了新方法,值得推广.     

内超环面齿轮加工的根切问题研究

根据超环面行星蜗杆传动的啮合关系,提出了内超环面齿轮的成型原理,建立了内超环面齿轮齿面加工的包络面方程.根据包络理论推导了内超环面齿轮的齿面根切界限函数,采用数值计算方法分析了内超环面齿轮齿面的根切情况,最后通过实际加工试验进行了验证.     

行星传动卷筒优化设计的模糊多目标决策

针对封闭式行星传动卷筒整体参数，建立了以体积最小、可靠度最高、传动效率最高为分目标的模糊多目标优化模型。提出了一种新的模糊判决解法。该解法采用非对称模型思想，而模糊判决集则采用加权型模型的形式。实例表明这种解法所得优化结果，更接近工程实际。     

包络环面蜗杆传动的实体建模和几何分析

基于曲面包络理论和计算机图形学,讨论了包络环面蜗杆的实体建模方法,并在实体模型的基础上进行了包络环面蜗杆传动的装配模拟及配对齿面的间隙和干涉分析,考察了加工和装配参数的调整对齿面啮合与接触的影响．     

基于PSO和模糊理论的蜗杆传动多目标优化设计方法

针对传统设计方法无法获得最佳蜗杆传动方案的问题,建立了蜗杆传动多目标优化设计模型;提出了基于粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)和模糊理论的多目标优化问题求解策略,并进行了算例验证.算例结果表明:蜗杆传动多目标优化设计模型综合考虑了制造成本、体积、传动效率及润滑性能等因素,更符合工程实际情况;PSO与模糊理论相结合的多目标优化求解算法收敛速度快,可以获得多目标优化问题的全局最优解;基于PSO算法和模糊理论的蜗杆传动多目标优化设计方法比传统设计方法更合理、更高效.     

包络环面蜗杆传动的承载接触研究

用罚函数接触有限元法分析了包络环面蜗杆传动的轮齿应力、接触齿面上接触力分布、接触区的形状以及接触中心的偏移状况,研究了不同载荷作用下瞬时啮合齿对间的载荷分配和接触区域的变化规律;并用三维光弹实验验证了在载荷作用下包络环面蜗杆传动轮齿间的接触应力分布和载荷分配情况,其实验测试结果与用接触有限元分析所得数据具有一致性。     

混合变量多目标优化设计的Pareto遗传算法实现

提出了一种用Ｐａｒｅｔｏ遗传算法来实施的带约束的多目标混合变量的优化方法。得到Ｐａｒｅｔｏ最优解集,决策者从中可选出满足设计需要的解。该算法包括６个基本算子：选择、变异、交叉、离散变量圆整算子、小生境、Ｐａｒｅｔｏ集合过滤器。建立了用于多目标优化的适应度函数,使用模糊罚函数法法将带约束的多目标优化问题转换为无约束优化问题,同时提出了处理混合变量多目标优化问题中离散变量的方法。最后用算例说明了该方法     

基于多目标优化的某驱动桥壳轻量化设计

为降低某重型自卸车驱动桥壳的质量,对其进行有限元静力学分析,通过解析桥壳结构确定了12个设计参数。利用拉丁超立方抽样法选取60个样本点,根据样本模型有限元分析结果对相关设计参数进行相对灵敏度分析,并构建了桥壳质量、变形、应力、固有频率的Kriging代理模型。以桥壳总成质量和整体最大应力最小化为目标,采用NSGA-II多目标优化算法对所建代理模型进行求解,得到驱动桥壳轻量化设计的最优方案。优化后驱动桥壳质量降低了12.1%,并且桥壳变形、应力和固有频率等性能指标均符合设计要求,验证了所提出的驱动桥壳轻量化设计方法的有效性。     

斜齿圆柱齿轮传动的模糊可靠优化设计

针对常规的设计方法忽略了参数的随机性和模糊性,致使设计结果不能很好地与实际吻合,应用可靠和模糊原理,考虑了参数的可靠性和随机性,使圆柱斜齿轮优化设计更加合理、科学、完善。     

插齿机主传动机构的运动学仿真与优化设计

应用虚拟样机技术和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了两种插齿机（瓦特型六杆机构）主传动机构的模型,对两者进行了运动学仿真,以插齿刀在工作区间速度平稳性为目标,分别对两个模型进行了优化设计,阐明了ADAMS对插齿机主传动机构进行运动学仿真及优化的优点,并分析和比较了两种模型的性能特点．     

基于GA-PSO的多目标混流装配线排序研究

为求解生产调度中的多目标混流装配线排序问题,提出一种将遗传算法与粒子群算法相结合的混合算法——GA-PSO算法.为更好地评价个体,提出一种引入个体的Pareto分级和拥挤距离的适应度函数.针对标准PSO算法求解排序问题的不足,提出了一种将实数映射成离散值的方法.在算法的历次迭代中,早期通过遗传算法全局搜索优势扩大搜索范...     

改进的粒子群算法及在结构优化中的应用

粒子群算法（PSO）是一种有效的演化算法。将免疫算法中浓度的概念引入粒子群算法中，提出了一种基于浓度概念的竞争排挤粒子群算法；并提出了基于样本方差的种群多样性指标，用以定量的描述种群多样性。这种改进的粒子群算法增加了粒子群的种群多样性，提高了算法的全局搜索能力。最后将本文的算法应用于梁结构和桁架结构优化设计，验证了算法的有效性。     

基于Pro/Engineer二次开发的齿轮优化设计及参数化造型系统研究

研究了基于Pro／Engineer开发的齿轮优化设计及参数化造型系统的方法,用该方法在Pro／Engineer二次开发工具Pro／Toolkit中调用Visual C＋＋6．0环境下编写的C语言程序,实现了与Pro／Engineer的接口开发,并利用基于惩罚函数内点法的优化方法,实现齿轮的优化设计．结果表明,该系统计算结果正确,具有工程应用价值．     

基于耐久性的桥梁结构优化设计模型

针对预应力混凝土桥梁结构 ,以全预应力混凝土受弯构件为例 ,对考虑耐久性的桥梁结构优化设计方法进行了讨论分析 ,并给出了相应的结构选型及优化设计的数学模型 ,为进一步的工作提供了理论基础。     

基于性能的隔震结构动力优化设计

结合优化问题的特点,应用稳健的优化算法以合理的计算代价求解了非线性隔震结构合瞬态约束的混合变量动力优化设计问题．首先根据投资-效益准则建立了基础隔震结构一体化优化设计模型,其中目标函数是结构寿命周期内的总费用,包括结构初始造价和损失期望,约束条件包括隔震层水平位移、上部结构层间变形等,优化模型同时对上部结构截面尺寸和隔震器参数进行优化．充分利用铅芯橡胶支座隔震结构的局部非线性性质,使非线性隔震结构的时程分析计算效率接近线性动力分析．然后应用合潜在约束策略的序列二次规划算法,并结合选择性动态圆整法进行具有连续、离散混合变量的隔震结构的非线性动力优化设计．算例表明了优化模型和算法的正确性和有效性．