基于代理模型的减速器箱体参数优化设计

以某款减速器为研究对象,提出了基于Kriging代理模型的减速器箱体参数优化设计方案,同时考虑了刚度、强度与固有频率对箱体的影响,在满足箱体性能的前提下实现了减速器箱体的轻量化设计。基于HyperStudy优化软件,以减速器箱体厚度作为设计变量,使用Kriging代理模型构建变量与响应之间的关系,采用全局响应面法作为优化算法,以箱体的强度、质量和第1阶固有频率作为目标,对减速器箱体进行多目标优化设计。研究结果表明,优化后的箱体最大应力减小51%,同时箱体的质量减小5%,箱体的最大位移为0.092mm,优化后的减速器箱体性能有明显提升。     

基于MOSA算法的高压共轨喷油器多目标仿真优化设计

建立了高压共轨喷油器的Matlab/Simulink仿真模型,采用多目标模拟退火MOSA优化算法作为寻优策略,以针阀开启延迟和关闭延迟为目标函数进行高压共轨喷油器的关键结构参数多目标仿真优化设计。实验结果表明:优化后的高压共轨喷油器针阀开启延迟时间降低16.7%,达到0.25 ms;关闭延迟时间降低15.2%,达到0.78 ms。     

动力谐波齿轮减速器优化设计的研究

本研究在综合分析影响谐波齿轮承载能力诸因素的基础上，以提高减速器承载能力为主要设计目标，利用机械优化技术建立了多目标优化设计数学模型，并开发出了相应的优化设计软件（ＰＨＧＲ－ＣＡＤ），对其主要的啮合参数和结构参数进行优化，得到了较好的设计结果。     

离心风机叶片三维反问题优化设计

基于三维反问题设计方法和CFD技术,结合试验设计方法、响应面方法和模拟退火优化算法,建立了离心风机叶片三维形状的优化设计方法。以叶轮效率为优化目标,以环量分布参数为优化设计变量,进行了离心风机叶片的优化设计,优化设计结果叶轮效率提高了2.2%。根据建立的优化设计变量和叶轮效率之间的响应面函数关系式,分析了不同环量分布参数及参数间交互效应对叶轮效率的影响,结果显示轮毂进口段环量分布对叶轮效率有较大影响;轮缘处的环量分布形式对叶轮效率影响更为显著。     

农业机械中的摆线轮齿参数优化设计

摆线针轮行星减速器具有传动比大和承载能力高的特点,在农业机械中得到广泛的应用。其设计必须满足诸多方面的约束条件,同时又要保证传动效率高、体积小、传动比大等优点。因此,通过推导摆线针轮减速器的传动效率及体积的公式,以体积最小及传动效率最高作为目标函数,利用MATLAB编制遗传算法程序对其进行参数优化设计。并以RV80E为例,通过参数优化设计,使其传动效率得到提高的同时体积大幅减小,优化效果明显,为摆线减速器的参数优化设计提供了一定的理论依据和方法。     

模拟退火算法在水泵优化设计中的应用

给出了模拟退火算法的计算过程以及在离心泵叶轮参数优化设计中的应用。     

粒子群参数自适应调整的优化设计

在分析粒子群优化原理基础上,引入模拟退火机制以一定的概率对部分粒子的速度及位置执行更新操作,建立了粒子群惯性量权重因子及学习因子的模糊逻辑控制器以实现粒子群参数的自适应调整,从而提高优化算法的收敛速度及获得全局解的能力.通过运用常规优化方法、遗传算法及参数自适应调整的粒子群优化方法对起重机结构主梁截面优化设计对比可知:采用粒子群参数调整的优化方法具有自适应能力强、计算效率高及优化设计精度高等优点.     

离心风机叶轮三维反问题气动优化设计

基于三维反问题设计方法和CFD技术,结合试验设计方法和模拟退火优化算法,以轴面流道形状参数和叶片形状参数为设计变量,以叶轮效率为优化目标,建立了离心风机叶轮三维反问题气动优化设计方法。叶片形状通过三维反问题设计方法由叶轮的环量分布参数表达。运用该方法进行了离心风机叶轮的优化设计,叶轮效率提高了3.3%。根据建立的优化设计变量和叶轮效率之间的响应面函数关系式,分析了不同轴面流道形状参数和环量分布参数及参数间交互效应对叶轮效率的影响。结果表明:相对于轮盘处轴面流道轮盖处型线和环量分布形式,轴面流道叶片进口边倾斜角对叶轮效率影响更为显著。     

离心泵多工况水力性能优化设计方法

基于全局优化算法和各项损失计算的离心泵能量性能计算模型,提出一种离心泵多工况水力性能优化设计方法.该方法以原始设计的关键几何参数值为初始条件、设计工况的扬程为约束条件、多个工况的加权平均功率最小为目标,同时采用自适应模拟退火算法对离心泵能量性能计算模型进行求解,采用超传递近似法来确定各目标函数的权重因子,并采用该方法对一比转数为129.3的离心泵进行了多工况优化,最后分别对原设计和多工况优化设计进行了数值计算,计算结果表明：0.6Qd和1.2Qd工况下,多工况优化得到的功率低于原始设计,而设计工况下,多工况优化得到的功率比原始设计略高;多工况优化得到的3工况点加权平均功率比原始设计低0.06%;多工况优化的3点加权平均效率则比原始设计高0.46%.研究结果对于离心泵的节能设计具有比较重要的参考价值.     

基于遗传算法的摆线钢球行星减速器优化设计

提高效率、减少能源及材料消耗足现代社会机械设计的主旋律.为此,对摆线钢球行星减速器的效率及体积优化予以研究,提供理论依据,建立了体积和效率的多目标优化数学模型,并对分目标函数权重系数进行归一化处理,利用Matlab遗传算法工具箱进行优化计算.经过多次优化计算,取得优化参数及其体积和效率值.结果表明:构建在Matlab遗传算法工具箱基础之上的机械优化设计,其优化效果显著,操作方便.     

基于多目标遗传算法的404P型拖拉机齿轮系优化

针对404P型拖拉机变速箱齿轮系存在的齿轮总质量大、疲劳强度低、换挡平顺性较差的问题,建立了以变速箱齿轮系总质量最小、疲劳强度最高、换挡平顺性最高为优化目标的齿轮系多目标参数优化数学模型.提出利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化求解.基于Matlab优化工具箱编写程序进行齿轮系参数的优化设计...     

基于MPS方法的减速器齿轮搅油损失分析

详述了MPS方法的基本原理与数学模型,并将其应用于减速器齿轮搅油损失的仿真分析中。针对不同的汽车行驶工况,以减速器输出轴斜齿轮为研究对象,利用Particleworks软件,对其在不同浸油深度和不同转速条件下进行搅油损失分析。分析结果表明,随着齿轮浸油深度增加、齿轮转速增加,搅油损失功率也相应增加。为减速器的搅油分析提供了一种基于无网格划分的,高效、准确的计算机数值模拟仿真方法。     

基于MATLAB的2K-H型行星齿轮减速器的优化设计

传统的2K-H型行星齿轮减速器的设计需要通过反复试凑、校核,来确定设计方案,但所得设计方案一般不是最佳的;运用MATLAB工具箱,以2K-H型行星齿轮减速器体积最小为目标函数,在传统设计结果基础上对其进行参数优化,其优化结果与传统设计所得结果相比,取得了较好的优化效果。     

拖拉机最终传动多目标模糊可靠性优化设计

综合考虑拖拉机单级外啮合直齿圆柱齿轮最终传动的承载能力、结构、齿面磨损和传动效率等问题,应用模糊数学和可靠性理论以及多目标优化技术对该机构进行设计.建立了以机构的体积和两齿轮的最大滑动系数最小、效率最高为目标函数,以模数、小齿轮齿数、齿宽和啮合角为设计变量的多目标模糊可靠性优化设计数学模型,应用多目标优化的模糊解法和遗传算法对其进行求解.在保证最大滑动系数不超限的前提下,模糊可靠性优化设计方案比常规可靠性优化设计和原设计方案体积分别减小1.55%和6.74%,且传动效率得以提高.     

平行轴少齿差环式减速器动平衡研究

以N型内齿行星齿轮传动的基本结构形式－环式减速器的传动机理进行了分析研究，建立了环式减速器系统受力分析模型，得出目前环式减速器存在惯性力或惯性矩不平衡的结论。提出了一种能实现惯性力和惯性力矩平衡的平衡环式减速器以及在工艺上具体实现的措施。试验证明，平衡式环式减速器与同功率其他环式减速器相比具有振动噪声小说的优点，同时降低了减速器制造成本和加工难度，具有重要的理论意义和工程实用价值。     

基于Pro/E的斜齿轮参数化设计

介绍了一种在Pro/E中创建斜齿轮的方法,利用软件中的程序和关系工具,实现了斜齿轮的参数化建模,通过人机交互方式生成给定齿轮参数的齿轮模型,减少了重复设计工作量。     

椭圆-不完全非圆齿轮行星系取苗机构参数优化

针对椭圆-不完全非圆齿轮行星系蔬菜钵苗取苗机构的参数优化是具有非线性、模糊性、强耦合性的多目标复杂优化问题,建立了该机构的运动学模型及优化目标函数,运用参数导引优化方法,通过Visual Basic可视化平台开发了取苗机构运动学优化软件。应用该优化软件可方便地获得的一组机构参数,通过虚拟仿真可以看出所优化的参数能够满足取苗工作轨迹要求。试验样机进行了取苗试验,验证了取苗机构参数的合理性和有效性。     

一种减速装置的结构优化及模态分析

为改进农业设备内部构件,对应用广泛的减速装置进行结构优化。根据工作场合及性能要求,对行星齿轮减速装置结构组成与工作原理进行分析,选取核心技术参数,建立正确的理论模型,并加入群体空间算法,通过UG软件绘制减速装置核心部件三维模型。同时,通过ANSYS软件进行有效衔接进行轴系与箱体的模态分析试验,得出减速装置的各阶振型与应力分布云图。试验结果表明:结构优化后行星齿轮减速装置核心参数(如阻尼比、固有频率等)指标均有所提升,准确避开应力集中区域,整体模态柔度均度得到优化。此思路可为其他类似减速装置结构设计提供借鉴。     

减小三环减速器振动的试验研究

对三环减速器传动机理进行了研究,根据动力分析计算结果提出了减小三环减速器振动的措施,并进行了试验研究。     

基于AHP-熵权法的开卷机减速器方案选择

在开卷机减速器的类型选择上,设计人员往往只对单一的因素或较少的几个因素进项考虑,导致设计方案的选择并不合理,为了使开卷机减速器的方案选择更加可靠,提出一种基于多种既定方案的AHP-熵权法的模糊评价法,建立评价指标体系,收集专家统计数据,运用评价模型进行分析验证,获得最合适的设计方案。以开卷机减速器方案选择为例,用该方案进行评价,证明其有效,并具有较好的实用性。