基于遗传算法的齿轮传动可靠性优化设计

以可靠性理论为基础,将齿轮的应力与强度视为服从正态分布的随机变量,通过建立以最小体积为目标,以强度、可靠性为约束的优化模型,对齿轮传动的主要结构参数进行优化设计.以某轿车减速器齿轮传动为例,建立优化模型,利用MATLAB遗传算法求解模型.与原始设计相比,经优化后齿轮分度圆体积之和减小16.4％,齿轮结构更加紧凑,实现了...     

两级行星齿轮传动的离散变量优化设计

行星齿轮传动中各齿轮的齿数受传动比条件、同轴条件和装配条件的限制而不能任意取值,齿轮的模数也受国家标准的制约只能取一些离散值,用以数学规划理论为基础的经典约束优化方法求解效果很差,用基于模拟退火算法的离散变量优化设计方法则可以方便快捷地获得满足各方面要求的最优设计方案.提出了一种基于模拟退火算法的离散变量智能优化设计方法,建立了两级2Z-X行星齿轮传动优化设计的数学模型,给出了具体算例.与约束随机方向法对比表明,该方法可以方便快捷地获得全局最优解,而且无需任何后续处理即可以直接用于工程实际.     

耕整机齿轮传动箱的优化设计

以耕整机齿轮传动箱为研究对象，建立了其优化设计的数学模型，在保证给定中心距范围、传递功率、结构和安装满足条件的情况下，合理选择齿轮传动参数，使传动箱的用料最少。对1LBP－4．5型耕整机齿轮传动箱进行了优化设计，计算结果表明，优化结果使传动零件材料减少22．6％，由优化结果设计的传动箱体积13．5％。     

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。     

斜齿轮传动的稳健性优化设计

利用稳健优化设计方法,以某大型斜齿轮传动为例建立斜齿轮传动稳健性优化设计的数学模型,运用正交试验法计算出斜齿轮传动的稳健解,并得出结论。     

谐波齿轮传动中柔轮的有限元分析

柔轮的疲劳断裂是谐波齿轮传动的主要失效形式,确定柔轮中的应力大小和分布规律是柔轮研究的关键。为此,建立了农业机器人转向机构中杯形柔轮与波发生器接触分析的有限元模型,通过分析得到了柔轮壳体的应力分布状况。研究表明:柔轮壳体上的最大应力出现在齿圈与波发生器的接触部位,齿圈上沿圆周方向的应力呈对称分布,在长轴和短轴处较大;此外柔轮底部的应力也较大。     

齿轮传动效率CAT系统的研制

着重介绍了用计算机辅助测试（即CAT）技术测试齿轮传动效率的原理、方法以及硬件设计电路。它集机械、计算机技术为一体，实现了对转速、压力等物理量在线测试、数据实时处理以及曲线绘制。解决了长期以来采用手工测试误差大、精度低和效率低和人为因素干扰等方面的问题。     

基于MATLAB的齿轮传动简化设计

阐述了齿轮传动的简化设计,利用MATLAB丰富的数值计算函数和强大的矩阵运算,提高了设计效率,实现设计自动化。     

基于混合遗传算法的梳脱割台参数优化

根据标准遗传算法的基本原理，针对梳脱割台的参数优化问题提出了一种混合遗传算法，给出了实现步骤，并将混合遗传算法和传统优化搜索算法进行了比较分析。结果表明：混合遗传算法比传统优化方法在工程参数优化中具有更大的潜力和优越性。     

基于遗传算法的工艺路线生成及优

针对计算机辅助工艺规划中的工艺路线的决策问题,通过实例介绍了一种基于遗传算法的工艺路线优化算法.首先将被加工零件划分为若干特征元,采用反向设计法生成每个特征元的加工工序序列;根据特征元之间的约束关系,确定特征元的优先加工关系并建立优化目标函数;设计了校验程序以保证染色体的有效性;在目标函数的基础上建立了适应度函数;设计了染色体的复制、交换和突变算法,然后利用遗传算法对工艺路线进行优化.最后通过实例验证了该算法的可行性和有效性.     

基于遗传算法的压缩机参数优

为了提高直流无刷电动机驱动压缩机的效率,提出嵌入电动机模块的遗传算法的压缩机优化方法.模型优化目标为电动机效率,优化变量为低压缸直径、高压缸直径、低压活塞行程、高压活塞行程、电动机转速.产生的变量值通过sim函数赋值给电动机模块,通过sim函数控制电动机模块的仿真时间,仿真结束后,将效率值通过sim函数返回给遗传算法主程序.仿真结果表明,优化后的压缩机效率比优化前更优.实验结果表明,优化后压缩机在低压0.7 MPa时比功率和优化前相差很小,在高压2.5 MPa时明显小于优化前的比功率,说明嵌入电动机模块的遗传算法的压缩机优化方法是可行、合理的.     

基于CFD技术的多级潜水泵优化设计

结合多级潜水泵的特点,针对后倾式叶轮及空间导叶的多级潜水泵,以效率最大为优化目标进行优化设计.为了提高优化的精度,对后倾式叶轮和空间导叶进行参数化拟合处理,选择叶轮和导叶的进出口角作为控制参数并在原模型基础上增加±20°作为优化范围,在不断进行流场校核的基础上基于遗传算法寻找目标函数的最优值,得到控制参数变化范围内的最优叶轮模型.数值模拟结果表明:当叶轮根部进口角为35.53°,出口角为27.32°,导叶进口角为15.48°,出口角为61.75°时获得最优模型,优化后的水泵效率提高了4.12％,单级扬程提高了,1.449 m,拓宽了水泵的高效区,提高了水泵的运行稳定性,泵性能得到了优化.     

基于动力学的机器人手臂上零部件安装位置优化

针对所设计的XAUT型6自由度关节型机器人,在工作空间和基本结构已定的情况下,应用凯恩方法,建立其动力学模型,找出关节驱动力矩最大的位姿,视为最恶劣情况,在此情况下以关节力矩和最小为目标函数,用安装在机器人手臂上的零部件的质心坐标编成基因码串,应用遗传算法对这些零部件的安装位置进行优化,结果表明可以达到改善机器人动力学性能的目的。     

基于遗传算法的汽车传动系参数优化

系统地分析了汽车动力传动系统参数优化设计的数学模型。指出在确定优化目标函数加权因子前要对目标函数分量做归一化处理。采用偏置级数法来分配变速器各挡速比。运用MATLAB遗传算法工具箱对客车传动系参数进行优化。结果表明:遗传算法具有并行性、非线性和高效性等特点,在汽车动力性与经济性参数优化问题上是一种行之有效的方法。优化后的客车动力性和燃料经济性都得到了一定程度的改善。     

基于双重编码遗传算法和图论的自压树状管网优化

以投资最小为目标函数,压力、流速、管径等限制为约束条件,建立了自压树状管网优化数学模型,并采用改进遗传算法进行求解.根据树状管网优化的特点,遗传算法采用二进制编码和整数编码相结合的双重编码,实现了同时对管网布置形式和管径进行优化.根据图论中树的性质,在产生初始解及变异操作时,采用基于圈的方法,对交叉方法进行了改进,从而减少了不可行解的产生.同时对遗传算法的操作过程进行了改进,结合了模拟退火算法,调整了适应函数,改进了交叉率和变异率的计算方法.算例表明了该优化方法的有效性.     

基于改进遗传算法的拖拉机转向梯形优化设计

为缩小拖拉机转向梯形机构设计参数与理想状态的误差,提出一种改进的实数遗传算法进行拖拉机转向梯形机构优化研究.首先,分析拖拉机转向梯形的理论模型,推导出拖拉机转向梯形机构优化模型;其次,提出了一种改进的实数遗传算法,克服了迭代过程中新生子代位置限制的缺陷,提高了优化算法沿最优适用方向的均匀进化能力;最后,选取铁牛60拖拉...     

基于遗传算法的农业机械中行星传动机构的优化设计

行星传动机构在水稻插秧机分插机构、拖拉机变速箱、秸秆压块机等渚多农业机械中得到了应用.如何优化设计行星传动结构,以便更好地适应农业机械生产需求,是一项极为重要的工作.为此,介绍了行星传动结构优化设计模型和基本遗传算法的基本原理,在此基础上,将星齿行星传动的最小体积作为优化设计目标,采用遗传算法进行优化设计.实验结果表明,此方法有效减少了星齿行星传动体积,更好地适应了农业机械对于成本和体积的特殊需求.     

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.