双圆弧齿轮传动多目标优化设计.pdf

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1、第6期组合机床与自动化加工技术N0．62013年6月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJun．2013文章编号：1001—2265(2013)06—0133—03双圆弧齿轮传动多目标优化设计郭波，邹丽梅(武夷学院电子工程系，福建武夷山354300)摘要：为了提高双圆弧齿轮传动的设计质量，依据齿轮啮合原理、双圆弧齿轮的设计理论和方法，建立同时追求齿面相对主曲率最小、在一定范围内的纵向重合度最大、齿轮传动总体积最小的约束多目标优化设计数学模型。给出了约束3目标粒子群优化设计方法。

2、借助于MATLAB编制优化设计程序，对范例进行分析计算。优化过程及结果表明，改进的约束多目标粒子群优化方法能够有效地提高产品的综合经济技术指标。关键词：双圆弧齿轮传动；相对主曲率；纵向重合度；约束3目标优化设计中图分类号：TH132．416文献标识码：ATheMulti-objectiveOptimizationDesignforGearDrivewithDoubleCircular-arcTeethProfileGUOBo，ZOULi-mei(DepartmentofElectronicEngineering，WuyiUniversity

3、，WuyiMountainFujian354300，China)Abstract：Forimprovingthedesignqualityofthegeardrivewithdoublecircular—arcteethprofile，themathematicalmodelforconstrainedmulti—objectiveoptimizationwasestablishedandthemodelsatisfiedthreeconstrains：minimizetherelativemaincurvatureofteethprofi

4、le，maximizethelongitudinaldegreeofcoincidenceintherange，minimizethetotalvolumeofthegeardrive．Thepaperofferedanewdesignmodelforconstrainedthree—objectiveparticleswarmoptimization．Theexamplewasanalyzedandtheop—timizationdesignprogramwaswrittenusingMatlab．Theoptimization’Spro

5、cessandresultshowedthatthemethodofimprovedconstrainedmulti—objectiveparticleswarmoptimizationcouldincreaseeffectivelytheproducts’synthesizeeconomicalandtechnicalindexes．Keywords：geardrivewithdoublecircular—arcteethprofile；relativemaincurvature；longitudinaldegreeofcoinciden

6、ce：constrainedthree·objectiveoptimization和噪声有重大的影响。合理选用重合度，可以提高O引言齿轮传动的承载能力，减轻振动和噪声。双圆弧齿轮传动是近几十年发展起来的一种新型重合度由整数部分肛和尾数部分Ae组成：齿轮传动。它具有承载能力高、使用寿命长以及能在日+Ae高速和重载条件下工作的特点。目前国内外针对双圆选取较大的重合度，可以提高传动平稳性和承弧齿轮传动系统的研究尚处于初级阶段。从它的基础载能力。但是采用大重合度时，传动系统对齿距误理论、设计方法到实际应用，还有许多问题有待解决。差、齿向误差、轴线平

7、行度误差和轴系变形量会特别双圆弧齿轮的齿形参数直接影响着双圆弧齿轮敏感。因此采用大重合度时，必须严格限制齿距误的承载能力和传动性能，而齿轮参数的优化设计还差、齿向误差、轴线平行度误差和轴系变形量。否则是目前研究中的薄弱环节。本文根据齿轮啮合原不能保证几个接触迹均匀地承担载荷，不能达到传理、双圆弧齿轮的设计方法和规范，摈弃传统的多目动平稳和应有的承载能力。标优化设计方法，对现有的用于两目标优化设计的尾数△取得太小时，则当接触迹进入或脱开齿粒子群优化设计技术加以改进，给出约束3目标现面时，端部齿根弯曲应力过大，容易引起齿端崩角。代优化设计方法，

8、在追求综合性能最优的前题下对随着尾数的增大，端部应力将有所减小。但Ae增大双圆弧齿轮的齿形参数进行优化，以充分发挥双圆到0．4以上之后，应力减小缓慢。△s取得太大时，增弧齿轮传动