基于行星齿轮的卷盘喷灌机传动设计与优化

为了提高卷盘喷灌机运行效率,拓宽原动机的调速范围,使实际工况下原动机尽可能工作在高效区,重新设计了基于三级NGW型行星齿轮的传动系统.新型传动结构可以实现正常工作档、工作中途动力回收档、断电或无高压供水下的手动回收档等三档变速功能.新型传动型式总效率提高近21%.针对新设计的传动系统的行星齿轮部分建立以传动效率最高和体积最小为目标的多目标优化模型,针对包含有模数、齿数以及变位系数等混合离散变量的问题,采用遗传算法工具箱GADS进行了混合离散变量多目标线性加权优化,优化后的三级行星齿轮传动与初始设计相比效率提高了10.64%,体积减少了16.3%.新设计的传动系统方案为新型卷盘喷灌机的开发升级提供了比较有益的借鉴.     

基于ADAMS的NGWN(Ⅰ)型行星减速器的动力学仿真

基于实际使用情况,对传统NGWN(Ⅰ)型行星齿轮结构进行了改进。为了保证改进后结构在运动过程中的稳定性,在SolidWorks软件中建立齿轮系统三维模型,采用ADAMS虚拟样机技术进行运动学和动力学仿真。通过仿真曲线结果可以获得齿轮的角速度和各啮合齿轮间接触力,验证了改进型行星传动的正确性,为NGWN型行星齿轮强度分析和动态特性优化设计提供理论参考。     

基于混合遗传算法的谐波齿轮传动优化设计

以谐波齿轮传动体积最小为优化设计目标,建立了混合离散变量优化设计数学模型。引入混沌移民算子,对基本遗传算法进行了改进,以维持群体的多样性,提高全局收敛能力。提出了一种设计变量的离散化处理方法,结合染色体编码的修正技术,在遗传算法中染色体按离散化后的设计变量进行离散搜索。开发了混合离散变量优化的改进遗传算法程序,给出了谐波齿轮传动的混合离散变量优化设计实例,所得优化设计参数符合设计规范,不需进一步处理就可直接用于制造。     

基于1stopt的全局优化法在拖拉机最终传动齿轮参数设计中的应用

针对常规设计方法容易陷入局部优化解的问题,以拖拉机最终传动齿轮参数优化设计为例介绍了基于1stopt的全局优化法在机械混合离散变量优化设计中的应用。结果表明,该方法求解速度快,收敛效率高,使用方便,是处理复杂非线性混合变量优化问题的有效手段。     

基于模拟退火算法的减速器多目标优化设计

提出了采用模拟退火算法进行减速器参数的全局优化的方法;针对斜齿轮减速器优化设计的多参数、多目标、多约束特点,建立了多目标优化数学模型;应用层次分析法计算了各目标权重。仿真结果表明,优化参数比原设计参数的优化解要好,说明模拟退火算法用于减速器优化设计是有效、可行的。     

高速插秧机HMT行星轮系机构的优化设计

针对高速插秧机液压机械无级变速器(HMT)行星齿轮系设计困难的问题,从满足传动要求,保证齿轮弯曲疲劳强度、齿面接触疲劳强度及减轻质量的角度出发,以行星齿轮系体积最小或质量最轻为优化目标,确立目标函数与约束条件,建立最优设计的数学模型,选用MATLAB优化工具箱中求解约束非线性规划问题的fmincon函数进行优化问题的求解。通过对一种高速插秧机HMT行星齿轮系的实例设计,优化设计与常规设计方法得出的结果相比,优化设计后HMT行星齿轮系齿轮的体积减小了22.4%,质量减轻明显。     

基于封闭差动行星齿轮的传动轴设计及分析

封闭差动行星齿轮传动机构是一种新型组合传动机构。这种传动机构除了具有行星齿轮传动的所有优点,还具有功率分流,承载能力大等优点。主要对此传动机构中的高速级太阳轮轴进行设计与分析。首先确定封闭差动行星齿轮的各组成部分,根据已知参数设计轴的结构,然后利用有限元分析软件Simulation对轴进行有限元分析,从而达到优化设计的目的。     

泵站用行星齿轮变速传动装置的设计

基于泵站的更新改造,针对目前国内泵站采用直联传动的现状,结合泵站变速调节的优点,提出了采用行星齿轮变速的泵站传动装置.该传动装置由行星齿轮变速和齿轮减速两部分组成,行星齿轮变速由一排2X-H型行星齿轮传动及控制变速器运动输入的两个离合器和两个制动器组成.通过分析行星齿轮的运动得到了变速比.通过对行星齿轮两种配齿方案的计算和分析,确定了用于泵站的行星齿轮传动变速方案：选用转速为1 500 r/min的电动机,行星齿轮变速的两种传动比为3和1.5.经过配齿设计,得出泵站所需要的输出转速为250 r/min和125 r/min.采用行星齿轮变速传动也可以满足南水北调工程泵站流量和扬程变化大的特点.     

行星齿轮传动比速度瞬心计算法研究

针对行星齿轮传动比计算问题,本文在分析对比已有计算方法的基础上,引入了平面运动物体的速度瞬心概念。以标准渐开线直齿轮为研究对象,对行星齿轮传动系统传动比进行求解,给出了基于速度瞬心的行星齿轮传动比推导过程,得到了各个构件之间的运动关系。与传统的机构转化求解法相比,本方法能更清楚地描述行星齿轮系中行星轮的运动状态。     

三排行星齿轮变速传动型谱分析

基于矩阵理论对行星齿轮变速机构的行星排之间联结、换档约束进行研究,提出用联结矩阵的组合形式建立三排行星机构传动型谱的概念,分析其所有可能的传动结构型式。通过建立机构的数学模型,使用MATLAB编程分析,筛选适用的传动方案,为研究复杂行星齿轮机构和设计汽车自动变速器提供一种新的途径。     

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...     

双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机参数优化与试验

为进一步优化提升双风道风筛式胡麻脱粒物料分离清选机的工作性能,基于实际试验方法与离散元仿真分析对样机主要工作参数进行了单因素试验,以选取的筛箱振动频率、前风道风量调节挡位和后风道风量调节挡位为自变量,以籽粒含杂率和清选损失率为响应值,按照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应曲面分析方法分别建立了各试验因素与籽粒含杂率、清选损失率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：选取的3个因素对籽粒含杂率、清选损失率影响的主次顺序均为筛箱振动频率、前风道风量调节挡位、后风道风量调节挡位,作业机最佳工作参数为筛箱振动频率2Hz、前风道风量调节挡位2、后风道风量调节挡位4.5。验证试验表明,籽粒含杂率均值为0.98%、清选损失率均值为2.66%,说明通过优化工作参数可降低胡麻脱粒物料在机械化分离清选过程中的含杂与损失,其作业效果较单一气流分离清选方式有显著改善。     

拓扑优化技术在降低正时齿轮罩辐射噪声中的应用

应用Altair Hyperworks 的OptiStruct优化模块,采用拓扑优化技术,对某柴油机正时齿轮罩进行了优化,得到了最佳的质量分布,据此进行了结构改进,使该正时齿轮罩的模态振型避开正时轮系啮合激励频段,进而降低辐射噪声.通过有限元法和边界元法联合求解得知新正时齿轮罩辐射声功率降低了2.4dB,对比实验验证了计算结果.     

双圆弧谐波传动啮合理论研究与仿真

探索采用双圆弧齿轮基本齿廓,从理论上分析作为谐波传动啮合齿形的可行性,应用包络理论推导出刚轮与柔轮的共轭齿廓方程。同时通过实际算例,运用最小二乘法拟合柔轮和刚轮齿廓的离散点,证明了柔轮和刚轮齿廓均为双圆弧齿形,经理论计算和分析,拟合齿廓与理论齿廓间误差很小,工程上视两者齿廓共轭。     

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。     

齿轮加工机床挂轮系统优化选取软件的开发研究

通过对齿轮加工机床挂轮系统的配置条件、方法、原则的分析,利用C语言进行编程,开发出一种功能多样化、多种机床通用、相关参数能够调整的计算软件,可缩短挂轮选配的辅助时间,实现优化选取挂轮数据的自动化。     

变扭矩齿轮系齿面拓扑优化与实验

为了有效降低某齿轮传动系统在不同扭矩工况下的传动误差,控制齿轮振动噪声。利用齿轮拓扑修形计算公式和Romax齿轮仿真两种方法进行齿面拓扑优化,其中Romax仿真优化提供了一种全新、快速的优化计算思路。使用两种方法综合确定拓扑修形的修形量后,对未加工齿轮和拓扑修形齿轮进行了振动试验。频谱对比结果显示,拓扑修形有效降低了振动和噪声,改善了各项传动性能,证实Romax优化结果的正确性及齿面拓扑修形对降低噪音的可行性。为后续变扭矩齿轮系齿面拓扑优化提供了参考。     

基于某型纯电动汽车的动力匹配及仿真优化研究

探讨了动力电机、电池和传动系统传动比对电动汽车整车动力性的影响,以某款电动汽车动力性要求对动力总成进行匹配。利用AVLCruise搭建整车运动学模型并进行仿真。以续驶里程为目标对传动系统进行优化,优化结果提高了整车续驶里程,具有一定实际意义。