大型双圆弧齿轮传动的优化设计

为提高鞍钢第一初轧厂24″连轧机5000kW主减速器的承载能力、延长使用寿命,本文提出以先进的双圆弧齿轮代替单圆弧齿轮,并通过电子计算机对该双圆弧齿轮传动进行了优化设计。为鞍钢重大机械装备提供了切实可用的优化设计方案。     

双圆弧齿形谐波齿轮传动的运动特性分析

对双圆弧齿形谐波齿轮传动进行了运动特性分析 ,采用近似啮合设计计算公式计算了双圆弧谐波齿轮传动的啮合弧长与侧隙 ,从理论上论证了双圆弧齿形良好的工作性能 ;并结合实例进一步验证了其良好性能     

谐波齿轮传动双圆弧齿形双向共轭设计方法

针对目前广泛采用的双圆弧齿形单向共轭设计方法存在的刚轮凸圆弧段共轭齿廓不确定问题,提出了一种基于柔轮和刚轮齿形联合共轭计算的双圆弧齿形双向共轭设计方法。该方法通过预设柔轮凸圆弧参数来进行共轭计算和拟合得到刚轮的双圆弧齿廓;增加了刚轮凸圆弧齿廓反向共轭计算得到柔轮凹圆弧齿廓的计算过程;将柔轮的拟合凹圆弧和预设凸圆弧相结合得到柔轮整体齿形;保证了刚轮凸圆弧段与柔轮两段圆弧均能共轭啮合。双圆弧齿形的啮合侧隙分析与有限元接触分析结果表明:与单向共轭法的设计结果相比,双向共轭法所设计的双圆弧齿形在整个齿廓段都能参与啮合,存在多点啮合现象,具有更大的齿廓接触面积和更小的齿面接触应力,提升了谐波齿轮传动的啮合性能。     

公切线式双圆弧齿廓谐波齿轮传动设计

谐波传动轮齿齿廓对装置啮合性能具有显著影响.为提高谐波传动的啮合性能,采用公切线式双圆弧齿廓作为柔轮齿廓,基于改进运动学理论计算双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓,并采用最小二乘拟合方法对理论共轭齿廓进行圆弧拟合;利用MATLAB对谐波传动侧隙、重合度、装配变形、运动轨迹等进行仿真分析.研究结果表明:所设计的双圆弧谐波传动轮齿啮合连续、啮合点不断改变,且存在"双共轭"现象,理论啮合弧长为109.3mm,重合度达到69.03,啮合性能显著优于传统渐开线齿廓谐波传动,并且优选径向变形量系数是消除谐波传动啮合干涉的重要方式之一.     

双圆弧齿形谐波齿轮传动的运动特性分析

对双圆弧齿形谐波齿轮传动进行了运动特性分析,采用近似啮合设计计算公式计算了双圆弧谐波齿轮传动的啮合弧长与侧隙,从理论上论证了双圆弧齿形良好的工作性能;并结合实例进一步验证了其良好性能。     

基于遗传算法的双圆弧齿轮传动的神经网络优化设计

针对常规设计中双圆弧齿轮体积较大的问题,在先选定螺旋角的情况下,以圆弧齿轮传动的小齿轮齿数、法面模数及齿宽为设计变量,以两圆弧齿轮的体积之和最小为目标函数,应用遗传算法设计理论,建立双圆弧齿轮传动的遗传算法优化设计的数学模型,采用神经网络对其进行优化.结果表明,应用遗传算法和神经网络相结合的方法对双圆弧齿轮传动进行优化设计,可以克服单纯用遗传算法的早熟现象和神经网络发生局部收敛的缺点,体积减少30%以上.     

榨糖机圆弧齿轮传动的优化设计

本文系用优化设计方法指导改进产品设计的一个实例,文中对优化设计的过程作了较详细的叙述,这对机械设计人员熟悉优化设计方法有一定参考价值。     

双圆弧齿轮减速器的优化设计

本文针对双圆弧齿轮减速器应用中给定中心距和传动比的优化设计,阐述了迭代枚举,综合评判优化设计的基本思想和方法。大型抽油机双圆弧齿轮减速器优化设计证明该方法是正确可行的。     

二级标准圆柱渐开线斜齿轮传动的优化设计

本文采用优化设计中的惩罚函数法,在一定工作条件,工艺条件和一定材质情况下,求二级标准圆柱渐开线齿轮传动的最小体积。依据齿轮设计计算公式建立了数学模型,编制了程序,在PC-1500机和APPLE-Ⅱ型机上进行了计算,并对结果进行了分析。     

双圆弧齿轮传动的动力学模型

本文根据双圆弧齿轮的啮合原理和传动特点，建立了包括静态传递误差、时变啮合刚度、阻尼等影响因素的双圆弧齿轮传动的动力学模型，为开展双圆弧齿轮传动的动态特性研究提供了参考     

双公用齿轮传动的优化设计

机床变速箱和进给箱中所用的双公用齿轮机构一直采用试算法进行设计，并且没有一个合理判断设计优劣的定量指标，因此较难迅速地获得比较理想的方案。本文提出齿轮传动的当量中心距的概念，并用这个概念分析比较了多种设计指标。在这基础上提出以各齿轮当量面积总和最小作为最优化的目标函数，建立了双公用齿轮优化设计的数学模型。通过电算绘成线图。应用这些线图，可以方便地根据不同要求（即约束条件）求得双公用齿轮传动的最优方案。     

抽油机双圆弧齿轮减速器的优化设计

通过采用约束随机优化方法完成了抽油机减速系统在9个设计变量,25个约束条件下的优化设计,获得了其最佳设计方案,进一步证明了在抽油机减速器中采用双圆弧齿轮传动的优越性。     

椭圆凸轮波发生器零侧隙谐波齿轮传动共轭齿廓精确求解

提出一种凸轮波发生器谐波传动共轭齿廓精确求解法,该方法在求解过程中不作近似处理,并以原始曲线呈椭圆为例演示该算法求解共轭齿廓的过程。对双圆弧齿廓谐波传动共轭区间和共轭齿廓进行计算比较,结合有限元分析,验证算法的正确性和合理性。通过对不同算法求得的2组谐波传动分别求出侧隙分布和运用限元分析求得应力分布。研究结果表明:本文算法所得侧隙分布较近似算法更加微小均匀,并且由本文解法所得传动应力分布状况更优。     

动力谐波齿轮传动柔轮结构优化设计

本文分析了动力谐波齿轮传动柔轮结构参数与主要特性的关系,建立了数学模型以进行最优化设计,其结果经测试表明根本上克服了一般设计柔轮的薄弱环节,并可用于实际设计工作中。     

双圆弧齿轮减速器参数优化设计的研究

本文介绍了双圆弧齿轮减速器参数优化设计数学模型的建立及优化方法的选取，并提出一种产生优化初始点的新方法，优化效果显著，最后给出一实际算例。     

高效率渐开线少齿差行星齿轮传动的优化设计

本文通过对齿轮几何参数的优化计算来提高渐开线N型传动的效率。结果表明,取适当的h_α~(?)及合理的x_1和合适的α′,一齿差的行星机构啮合效率计算值为0.93以上,二齿差至四齿差的计算值超过0.97。效率η≈η_e~(?)η_p~(?)η_b计算。本文对η_e及η_p分别用计算式表达,以最高效率为目标函数;以x_1及α′为设计变量;以重合度、切齿干涉、齿顶厚、齿廓重迭干涉辱为约束条件进行优化计算。齿顶高按DIN的方法计算。本研究对优化设计数学模型的狭窄可行域问题中初始点的选取方法进行了探讨,提出了切实可行的方案。效率的理论计算值与台架测试值基本相符。     

三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计及参数优化

以三圆弧谐波齿轮为研究对象,结合改进运动学法和数值离散思想方法,求解出谐波齿轮柔轮齿廓方程和谐波齿轮传动的啮合不变矩阵,进而求解柔轮共轭齿廓;在共轭齿廓基础上,采用圆弧拟合和几何计算相结合的方法,设计求解出刚轮齿廓,并分析柔轮齿廓参数对柔轮共轭齿廓的影响。为进一步提高谐波齿轮的传动精度、传动平稳性、啮合刚度和承载能力,以增大谐波齿轮传动双共轭区间为目标,建立优化函数,对柔轮齿廓参数进行单变量和多变量优化分析。研究结果表明:采用合理的齿廓参数,可增加刚轮齿廓所包含的柔轮的理论共轭啮合点,最大化谐波齿轮传动双共轭区间,提高谐波齿轮啮合传动特性。     

圆弧齿轮蜗桿传动

本文着重研究圆弧齿形蜗杆傅动接触强度的计算方法。系先探讨圆弧齿条与齿轮的吻合情况,求出接触线长度,齿形曲率半径及其接触强度。然后,近似地用于计算圆弧齿形蜗杆傅动的接触强度。最后得出了圆弧齿形蜗杆傅动接触强度的计算公式。     

短齿双圆弧齿轮齿形参数的优化设计

本文从平面力学模型出发,建立等强度的优化数学模型,通过数学规划的方法,寻找适用于中低速重载传动的短齿又圆弧齿轮最佳齿形参数。限于模型本身的精度,实用的最佳齿形参数必须通过充分的实验验证,本文目的在于为实验探索方向。     

柔轮凸齿廓半径对双圆弧谐波齿轮传动摩擦学性能的影响

基于改进的运动学法,利用啮合不变矩阵建立公切线双圆弧柔轮齿廓弧长参数方程和理论啮合方程,可求得理论共轭啮合区以及刚轮齿廓参数。综合考虑真实表面粗糙度、载荷、轮齿几何接触、卷吸速度等,建立双圆弧齿廓谐波减速器柔轮与刚轮在共轭啮合区域的混合润滑数学模型。分析啮合区域不同齿廓参数对于谐波传动装置润滑性能的影响。研究结果表明:在设计柔轮齿廓的时候,合理增加凸圆弧齿廓的半径有利于改善接触区域润滑状态。在工况不变的情况下特别是在中高速的工况下,加大柔轮凸圆弧齿廓半径可以增加接触区油膜厚度,增大膜厚比,且改善的效果随着转速的增加而增大,但当凸齿廓半径增大到很接近凹齿廓半径时,继续增加几乎不改善润滑条件。