基于遺傳算法的諧波齒輪傳動參數(shù)優(yōu)化設(shè)計與虛擬設(shè)計.pdf

1、諧波齒輪傳動是近幾十年發(fā)展起來的一種新型齒輪傳動技術(shù)，由柔輪、剛輪和波發(fā)生器組成，主要靠諧波齒輪柔輪的彈性變形來傳遞運動。諧波齒輪傳動設(shè)計牽涉到的因素較多，因此設(shè)計較復雜。用傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計的諧波齒輪雖能滿足要求，但設(shè)計參數(shù)不一定是最合理的，且設(shè)計效率低，成本高，這些都制約了諧波齒輪技術(shù)的推廣和應用。因此諧波齒輪傳動設(shè)計的研究，對開發(fā)合理、高效的減速器有著重要的理論意義和實用價值。本文從諧波齒輪的嚙合理論、優(yōu)化設(shè)計和虛擬設(shè)計三個方面對諧

2、波齒輪傳動進行了研究。主要研究內(nèi)容如下： (1)依據(jù)諧波齒輪傳動基本原理和嚙合原理，對諧波齒輪組成和工作方式進行了闡述。對諧波齒輪運動學進行了分析，討論諧波齒輪柔輪在不同載荷作用下的變形形狀和變形量。闡述了諧波齒輪建模方法。 (2)研究了諧波齒輪幾何尺寸設(shè)計公式，討論了諧波齒輪的主要失效形式和校核計算。對于動力傳動諧波齒輪，給出了幾何結(jié)構(gòu)尺寸計算公式，并討論了諧波齒輪傳動單級傳動效率。針對諧波齒輪的主要失效形式，依據(jù)諧波

3、齒輪傳動的基本原理，討論了諧波齒輪的齒面磨損校核計算、強度校核計算和筒體穩(wěn)定性計算，并給出了相應的計算方法。 (3)針對諧波齒輪設(shè)計的特點，將遺傳算法運用于諧波齒輪優(yōu)化設(shè)計當中，實現(xiàn)了諧波齒輪多目標優(yōu)化，為諧波齒輪的設(shè)計提供了一種新的優(yōu)化設(shè)計思路。研究了遺傳算法的基本原理、算法步驟，并將遺傳算法運用于諧波齒輪的參數(shù)化設(shè)計當中，優(yōu)化了諧波齒輪的設(shè)計參數(shù)。以減小體積、提高傳動效率為目的，以多個設(shè)計參數(shù)為優(yōu)化變量，將遺傳算法引入到諧波

4、齒輪的優(yōu)化設(shè)計中，實現(xiàn)諧波齒輪遺傳算法的多目標優(yōu)化設(shè)計。給出了優(yōu)化實例，對比結(jié)果說明將遺傳算法應用于諧波齒輪傳動優(yōu)化設(shè)計中是可行和有效的，為諧波齒輪優(yōu)化設(shè)計提供了一種新的有效可行的方法。 (4)在UG平臺上，利用UG Open Grip開發(fā)工具，通過參數(shù)化技術(shù)進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了諧波齒輪虛擬設(shè)計系統(tǒng)，完成了諧波齒輪三維建模。介紹了UGOpen Grip語言的二次開發(fā)優(yōu)勢和二次開發(fā)方法。在UG平臺上開發(fā)了諧波齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)，