NGW型行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的方式之一，它具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。NGW型行星齒輪傳動(dòng)是直升機(jī)主減速器和航空發(fā)動(dòng)機(jī)減速器等裝置中最主要的傳動(dòng)方式，它具有大功率和大傳動(dòng)比傳動(dòng)的特點(diǎn)，不同的參數(shù)選擇對減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的性能和疲勞壽命具有重要的影響。因此，開展齒輪強(qiáng)度計(jì)算和NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，對促進(jìn)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展有重要的意義。
　　 本文利用國標(biāo)對圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法進(jìn)行分析；通過接觸強(qiáng)度中修正系

2、數(shù)的計(jì)算和選擇，按照線接觸的赫茲解理論以及安全系數(shù)的求解，實(shí)現(xiàn)接觸強(qiáng)度的計(jì)算；通過彎曲強(qiáng)度中修正系數(shù)的計(jì)算和選擇，按照齒根危險(xiǎn)界面方法和彎曲安全系數(shù)的求解，實(shí)現(xiàn)彎曲強(qiáng)度的計(jì)算；通過膠合強(qiáng)度中修正系數(shù)的計(jì)算和選擇，按照閃溫法確定膠合時(shí)的安全系數(shù)，實(shí)現(xiàn)膠合強(qiáng)度的計(jì)算；在強(qiáng)度計(jì)算中，將設(shè)計(jì)參數(shù)作為確定值，以安全系數(shù)為判據(jù)，通過選取適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)來滿足齒輪傳動(dòng)的可靠度要求。以Matlab為開發(fā)平臺(tái)，依據(jù)強(qiáng)度計(jì)算的原理，開發(fā)了圓柱齒輪強(qiáng)度計(jì)算的專

3、用模塊。
　　 介紹了序列二次規(guī)劃法（SQP法）的原理和方法，基于SQP法對NGW型行星齒輪傳動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算和分析；建立了NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，給出了NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分別以體積最小、中心距最小和以體積與中心距最小相組合的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)線性不等式、非線性不等式和非線性等式約束條件的分類，給出了NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化約束條件。對某種設(shè)計(jì)要求的NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)做了優(yōu)化計(jì)算；根據(jù)優(yōu)化計(jì)

4、算結(jié)果，分析了不同目標(biāo)函數(shù)對設(shè)計(jì)變量的影響，獲得了不同權(quán)重值條件下的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　 利用Matlab軟件開發(fā)了NGW型行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件；對Matlab優(yōu)化工具箱的使用進(jìn)行了研究，利用fmincon與fgoalattain函數(shù)對單目標(biāo)與多目標(biāo)的優(yōu)化問題進(jìn)行求解；進(jìn)行了NGW型行星齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的框架設(shè)計(jì)，開發(fā)了軟件主界面、參數(shù)輸入模塊、結(jié)果輸出模塊、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)查取模塊以及錯(cuò)誤處理模塊，并對參數(shù)圓整的二次優(yōu)化