软轴摩擦的研究

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1、硕士学位论文软轴摩擦的研究张宝指导老师李健教授专业名称机械工程学科门类工学论文提交日期2015年6月8日分类号密级公开UDC学校代码10594硕士学位论文题目软轴摩擦的研究英文题目Studyonthefrictionofthesoftshaft姓名张宝专业名称机械工程学科门类工学指导老师李健教授论文提交日期2015.6.8论文答辩日期2015.5.23答辩委员会主席韦建军教授论文评阅人韦建军教授、邓加尊高工、关意昭高工广西科技大学硕士学位论文摘要摘要软轴是近些年较为新型的传动件中的一种，目前已经在摩托车、汽车、可移动式机

2、械工具、飞行器等装置或系统上得到了比较广泛的应用，未来还可以推广到各类其他的机械结构中。本课题所研究的钢丝绕线式软轴，其内部的芯轴与软管之间的摩擦对软轴的传动效率、工作精度，运行稳定性及使用寿命方面影响较大，对软轴摩擦力的研究越来越凸显其重要性。本文所选用的粒子群算法和遗传算法属于智能算法中比较重要的两种。智能算法为解决传统算法所不易处理的复杂问题提供了很好的解决方案。本课题针对五菱汽车及电动自行车的车用软轴，做了如下方面的研究：（1）通过将市面上的电动自行车及五菱汽车用软轴按照芯轴的3种不同直径、3种不同长度及10种不

3、同曲率半径安排30组实验，测出每组实验条件下的软轴摩擦力值，共得到30组实验数据。并对实验数据进行系统分析，综合分析结果，初步设定出摩擦力大小的计算公式。（2）运用最小二乘回归分析方法，结合实验数据，推导出软轴摩擦力经验计算公式，对比公式计算结果与实际测出的摩擦力值，其总平均误差率为7.60%，其中在大直径（3.12mm）和中直径（2.64mm）范围的平均误差率为5.90%，误差相对较大，需要对公式进行修正。（3）运用粒子群算法，完成对公式的修正，最终确定的软轴摩擦力经验计算公式，其计算的总的平均误差率为7.35%，在大

4、直径（3.12mm）和中直径（2.64mm）范围的平均误差率为3.04%，分别降低了0.25%和2.86%，具有比较良好的实用性。（4）将修正后的经验公式与遗传算法相结合，对软轴在不同模糊约束条件下进行探索优化，得到最小摩擦力出现时的芯轴长度、直径和曲率半径的具体值。关键词：软轴；摩擦学；最小二乘回归分析；粒子群算法；遗传算法I广西科技大学硕士学位论文AbstractAbstractSoftshaftisoneoftherelativelynewtypeoftransmissionpartsinrecentyears,w

5、hichhasbeenmorewidelyusedinmotorcycle,automobile,portabledevicessuchasmachinetools,airplanesoronsystem.Thefuturecanalsobeextendedtoallkindsofothermechanicalstructure.Wirewindingtypeflexibleshaftwhichwasresearchedhasmoreimpactontheinternalfrictionbetweenspindleand

6、hoseforsoftshafttransmissionefficiency,workingprecision,stabilityandservicelife.Studyofsoftshaftfrictionismoreandmorehighlightsitsimportance.Particleswarmalgorithmandgeneticalgorithmwereselectedinthisstudyaretwoimportantintelligentalgorithm.Intelligentalgorithmca

7、nprovideagoodsolutiontosolvetheproblemthattraditionalalgorithmisnoteasytodealwith.ThistopicwasontheresearchofWulingAutomobileandelectricbicyclemotorsoftshaft,theresultswereasfollows:（1）SoftshaftofelectricbicycleandWulingAutomobilewasinaccordancewiththreekindsofdi

8、fferentcorediameters,threekindsofdifferentlengthsandtenkindsofdifferentradiusofcurvaturetostage30groupsexperiments.30groupsofexperimentaldatawasmeasuredunderev