本文選題：擺線液壓馬達(dá) + 擺線副��； 參考：《南京航空航天大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：目前,擺線液壓馬達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)是大扭矩、高效率、小體積和高穩(wěn)定性。為改善擺線液壓馬達(dá)相關(guān)性能,本文提出基于多目標(biāo)優(yōu)化方法的擺線液壓馬達(dá)擺線副優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。通過分析擺線副基本齒形參數(shù)與其流量特性的關(guān)系,建立了以擺線副基本齒形參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以擺線馬達(dá)單位體積排量和流量脈動(dòng)率為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。另外,為解決目前工程實(shí)際中擺線針輪機(jī)構(gòu)裝配時(shí)仍需選配的問題,建立了以擺線副基本修形量為設(shè)計(jì)變量,以擺線副輸出扭矩最大、總效率最大以及扭矩脈動(dòng)最小為目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。本文多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案結(jié)果的多樣性為工程實(shí)際提供了多樣性的選擇。同時(shí)為擺線馬達(dá)擺線副的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)思路,使優(yōu)化結(jié)果更具客觀性和可靠性,擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的依賴性。為提高多目標(biāo)優(yōu)化問題求解算法的魯棒性和精確度,本文對(duì)目前應(yīng)用最廣的多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行分析,針對(duì)其魯棒性差和對(duì)于真實(shí)Pareto前沿逼近能力不夠等的缺陷,提出了基于種群個(gè)體相似度隨機(jī)選擇配對(duì)的交叉原則,在保留原算法交叉配對(duì)隨機(jī)性的同時(shí)又有效避免了優(yōu)秀個(gè)體因隨機(jī)交叉而被淘汰的情況。另外,基于種群個(gè)體擁擠距離建立了自適應(yīng)交叉和變異概率模型,防止算法因過早收斂而陷入局部最優(yōu)。通過標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)算法測(cè)試函數(shù)對(duì)本文改進(jìn)算法進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明本文改進(jìn)算法魯棒性和對(duì)于真實(shí)Pareto前沿逼近能力均有改善。針對(duì)本文優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,以BMZ-D400型擺線馬達(dá)為例,依據(jù)本文修形優(yōu)化結(jié)果生產(chǎn)樣機(jī)并測(cè)試;測(cè)試結(jié)果表明,修形優(yōu)化后的擺線馬達(dá)相關(guān)性能均得到改善。從而驗(yàn)證了本文優(yōu)化方案的合理性與實(shí)用性。
[Abstract]:At present, the development trend of cycloid hydraulic motor is large torque, high efficiency, small volume and high stability. In order to improve the performance of cycloidal hydraulic motor, an optimal design scheme for cycloid pair of cycloidal hydraulic motor based on multi-objective optimization method is proposed in this paper. Based on the analysis of the relationship between the basic tooth profile parameters and the flow characteristics of cycloid pairs, a multi-objective optimization model is established, in which the basic tooth profile parameters of cycloidal pairs are taken as design variables and the unit volume displacement and flow pulsation rate of cycloid motors are taken as the optimization objectives. In addition, in order to solve the problem that the assembly of cycloidal needle wheel is still needed in engineering practice, the basic modification of cycloid pair is established as the design variable, and the output torque of cycloid pair is the largest. Multi-objective optimization model with maximum total efficiency and minimum torque pulsation. In this paper, the diversity of multi-objective optimal design results provides a variety of options for engineering practice. At the same time, it provides a new design idea for the optimal design of cycloid pair of cycloid motor, which makes the optimization result more objective and reliable, and gets rid of the dependence of the traditional design method on personal experience. In order to improve the robustness and accuracy of the multi-objective optimization algorithm, the most widely used multi-objective genetic algorithm is analyzed in this paper. The crossover principle of random selection pairing based on the similarity of population individuals is proposed, which preserves the randomness of crossover pairs of the original algorithm and effectively avoids the elimination of outstanding individuals due to random crossover. In addition, an adaptive crossover and mutation probability model based on population crowding distance is established to prevent the algorithm from falling into local optimum due to premature convergence. The improved algorithm is tested by the standard multi-objective algorithm test function. The test results show that both the robustness of the improved algorithm and the approximation ability to the real Pareto frontier are improved. Taking the BMZ-D400 cycloid motor as an example, the prototype is produced and tested according to the optimization results of this paper, and the test results show that the related performance of the modified cycloid motor is improved. The rationality and practicability of the optimization scheme are verified.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH137.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1822584