基于弹流润滑理论的双圆弧齿轮传动多目标优化设计.pdf

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1、第27卷第3期机电产品开发与刨新V01．27，No．3呈里!兰苎曼旦旦!：!!!!竺兰苎!!竺!兰竺!竺竺!兰!苎兰!竺!!竺!!坐竺!塑型：!兰旦!!文章编号：1002—6673(2014)03—09(003基于弹流润滑理论的双圆弧齿轮传动多目标优化设计刘仪广，钱学毅，陈慧中，施强来(武夷学院机电工程学院，福建武夷山354300)摘要：为提高双圆弧齿轮传动的综合技术经济指标，依据弹性流体动力润滑的理论，借助于改进的微分进化多目标优化技术及Matlab计算机仿真技术。通过建立同时追求齿面在一定范围内的纵向重合度最大、齿间最小油膜厚度最大及齿轮传动总体积最小的约束多目标优化设计数学模型，对双

2、圆弧齿轮传动进行了有约束多目标优化设计。研究过程及结果表明。改进的微分进化多目标优化技术能有效地缩短产品的设计周期，提高产品的设计质量。关键词：微分进化多目标优化算法；纵向重合度；约束多目标优化设计；弹性流体动力润滑中图分类号：THl32．416文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2014．03．036Mlll廿．o蜘ectiveOptimalDesignofaDoubleCircularGearBasedontheElastohydrodynamicLubricationTheoryLIUYi-Guang，QIANXue-Yi，CHENHui-Zhon

3、g，SHIQia,,g-t．,五(CollegeofMechanical&ElectricalEngineering，WuyiUniversity，WuyiMountainFujian354300，China)Abstract：InordertOimprovethecomprehensivetechnicalandeconomicindicatorsofadoublecirculargear,basedontheelastohydrodynamiclubricationtheory，byuseofthemodifieddifferentialevoludonmulti—objectiveo

4、ptimizationtechniqueandMATLABcomputersimulationtechnology，constrainedMulti—objectiveoptimizationdesignmodelWasestablishedwiththema茹TIUlTItoothsurfacelongitudinalcontactratioillacertainrangeandthema妯TlUmvalueofthefilmsmallestthicknessbetweengearteethandtheminimumtotalvolumeofgeartransmission，constr

5、ainedmulti—objectiveoptimizationdesignofadoublecirculargearWasdone．AccordingtOtheresearchprocessandresults，byuseoftheimproveddifferentialevolutionarymulti—objectiveoptimizadontechnique，thedesigncycleofproductcanbeshorteneffectively，thedesignqualityofproductCanbeimproved．Keywords：differentialevolut

6、ionmulti—objectiveoptimalalgorithm；longitudinalcontactratio：multi—objectiveoptimizationdesign、Ⅳitllconstraint；elastohydrodynamiclubricationO引言由于双圆弧齿轮齿廓不受端面共轭条件限制，不易产生干涉．齿形参数比较灵活，制造工艺简单、成本低。因此在高速、重载、大功率机械传动中具有显著的优越性，尤其是在中小型发电站汽轮发电机组、工业汽轮机、燃气轮机、透平压缩机等行业应用更为突出。和有二百余年历史的渐开线齿轮相比，双圆弧齿轮无论在理论研究上．还是在设计方法上．

7、都远不及渐开线齿轮修稿日期：2014—04一08基金项目：福建省自然科学基金项目(2012D128)；福建省大学生创新性实验计划项目(由201210397752)作者简介：刘仪广(1991-)，男，河南商丘人，本科学生。研究方向：机械结构优化设计及有限元分析。那样成熟．都有待进一步深入研究。本文根据弹性流体动力润滑的理论及双圆弧齿轮的啮合原理与设计方法，建立了同时追求齿面在一定范围内的纵向重合度最大、齿间最小油膜厚度最大