高速动车组齿轮箱稳健优化设计研究

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1、高速动车组齿轮箱稳健优化设计研究RobustOptimizationDesignofGearboxonHigh-speedEMU臧庆大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：学校代号：10150UDC：密级：学号：20122093硕士学位论文高速动车组齿轮箱稳健优化设计研究RobustOptimizationDesignofGearboxonHigh-speedEMU学生姓名：臧庆导师及职称：李永华教授学科门类：工学专业名称：车辆工程研究方向：车辆结构分析与现代方法申请学位级别

2、：硕士论文答辩日期：2015年月日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，i不命合夬菇#女连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。日期

3、：年Z月[T曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用决女T：作成旲日十署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。水人#权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务

4、，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：导师签名:日期：办/r年<月d曰期：糾广年

5、稳健优化的分析与研究，主要内容如下：(1)将某高速动车组齿轮箱体积作为目标函数，利用灵敏度分析法分析约束函数对不确定因素的波动情况，将波动最大的灵敏度函数作为附加目标函数，实现高速动车组齿轮箱体积及约束函数对不确定因素的最大波动同时达到最小，进而缩小齿轮箱体积的波动范围，采用物理规划法将双目标函数转化为单目标函数进行优化计算。算例表明，稳健优化设计方法能使齿轮箱体积达到稳健优化目的，并为动车组其它零部件的稳健优化设计提供参考。(2)某高速动车组齿轮箱的装配尺寸链稳健优化设计。建立齿轮箱装配尺寸链的容差与

6、优质率模糊稳健优化设计双目标数学模型，利用物理规划法与权重系数法将双目标函数化成单目标函数，利用MATLAB软件中的遗传算法工具箱进行优化计算，将所有的数据结果进行比较分析，得出齿轮箱最稳健的装配尺寸、容差和优质率，以及得出在处理多目标函数时，基于物理规划法较基于权重系数法得出的结果更具稳健性。(3)利用Taguchi稳健设计思想对某高速动车组齿轮箱回差进行设计。主要影响因素，并且区分出可控因素与噪声因素，选取合理的正交表进行正交试验设计。将考虑信噪比(SignalNoiseRatio——SNR)的Ta

7、guchi稳健设计方法应用于试验结果分析中，得到缩小回差的最佳参数组合，并将其与只进行正交试验的直观分析结果进行对比，最后得出齿轮箱更小回差的稳健设计参数组。关键词：稳健优化设计；齿轮箱；尺寸链；灵敏度分析；回差I大连交通大学工学硕士学位论文AbstractIntheexistingresearchresults,fortheresearchofhigh-speedEMUgearboxrobustoptimaldesignisrelativelyfew,andthegearboxisthekeydevi

8、ceofpowertransmission.Therefore,itsresearchontherobustnessiscrucial.Underconsideringtheinfluenceofcontrollablefactorsanduncontrollablefactorsonthequalitycharacteristicsofhigh-speedEMUgearbox,weadopttherobustoptimizationdes