輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)及其齒頂修形研究.pdf

1、隨著我國煤炭、鐵礦石等礦產(chǎn)資源開采行業(yè)的高速發(fā)展，我國對先進(jìn)礦山開采運(yùn)輸設(shè)備的需求也越來越大，礦用電動(dòng)輪自卸車就是其中的代表性產(chǎn)品。輪邊減速器作為礦用電動(dòng)輪自卸車的核心部件，要求其結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、運(yùn)行平穩(wěn)，因此對輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并改善其力學(xué)特性，對于提高礦用電動(dòng)輪自卸車的運(yùn)行性能具有重要意義。
　　該文以某公司礦用電動(dòng)輪自卸車輪邊減速器為研究對象，從齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)建模、優(yōu)化模型求解方法、輪齒動(dòng)態(tài)載荷分

2、析、齒頂修形參數(shù)優(yōu)化四個(gè)方面對輪邊減速器進(jìn)行了理論分析與數(shù)值仿真。主要研究工作如下:
　　(1)輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化建模。根據(jù)輪邊減速器的設(shè)計(jì)要求和實(shí)際加工條件，建立以模數(shù)、齒數(shù)、變位系數(shù)、工作齒寬為設(shè)計(jì)變量，以配齒約束、基本設(shè)計(jì)變量約束、傳動(dòng)性能約束、齒輪強(qiáng)度約束、齒頂厚度及其它約束為設(shè)計(jì)約束條件，以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)總質(zhì)量最小為設(shè)計(jì)目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。
　　(2)優(yōu)化模型求解方法及輪邊減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對輪邊減

3、速器優(yōu)化設(shè)計(jì)模型中離散變量與連續(xù)變量共同存在的特點(diǎn)，提出可行枚舉法與遺傳算法相結(jié)合的求解方法。通過運(yùn)用MATLAB編程計(jì)算得到相應(yīng)的優(yōu)化參數(shù)值和目標(biāo)函數(shù)值，獲得輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
　　(3)齒輪多體動(dòng)力學(xué)仿真及其輪齒動(dòng)載系數(shù)分析。基于多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS，建立輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中心輪和大星輪嚙合輪齒動(dòng)態(tài)載荷仿真模型。通過仿真獲得了輪齒的動(dòng)態(tài)載荷時(shí)間歷程及其動(dòng)載系數(shù)，與理論分析基本吻合，為齒輪齒頂修形

4、提供了理論分析基礎(chǔ)。
　　(4)齒輪齒頂修形參數(shù)優(yōu)化。運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，建立齒輪齒頂修形量與動(dòng)載系數(shù)之間的二階響應(yīng)面模型。以動(dòng)載系數(shù)最小為優(yōu)化目標(biāo)，獲得最優(yōu)齒頂修形量。與未修形時(shí)相比，改善了齒輪傳動(dòng)的輪齒動(dòng)態(tài)載荷特性。
　　該文通過建立輪邊減速器齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化模型，對輪邊減速器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì);通過齒輪多體動(dòng)力學(xué)仿真和齒輪齒頂修形量優(yōu)化設(shè)計(jì)，改善了輪邊減速器輪齒動(dòng)態(tài)載荷特性。為輪邊減速器齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化和齒頂修形量優(yōu)化提