本課題基于MATLAB提供的優(yōu)化模塊對深圳某電機有限公司設(shè)計生產(chǎn)的汽車自動座椅調(diào)節(jié)減速系統(tǒng)進行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,利用ANSYS軟件對優(yōu)化后的齒輪應(yīng)力進行分析對比,再通過壽命模擬測試來驗證優(yōu)化設(shè)計后的齒輪系統(tǒng)的可靠性。首先對機械優(yōu)化設(shè)計理論進行了較為系統(tǒng)的闡述,介紹了機械優(yōu)化設(shè)計的基本概念、優(yōu)化流程,齒輪參數(shù)設(shè)計軟件KISSSOFT的齒輪參數(shù)設(shè)計及準確齒廓的輸出,將其導(dǎo)入到三維設(shè)計軟件SOLIDWORKS。然后針對現(xiàn)在設(shè)計和生產(chǎn)的座椅調(diào)節(jié)器齒輪系統(tǒng)存在的問題,在不改變動力系統(tǒng)（電機）性能的基礎(chǔ)上,綜合優(yōu)化理論及齒輪傳動原理及齒輪傳動動力學(xué),利用三維設(shè)計軟件SOLIDWORKS和齒輪設(shè)計軟件KISSSOFT及MATLAB對齒輪參數(shù)及結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。利用MATLAB的優(yōu)化工具箱,以齒輪體積為優(yōu)化的分目標(biāo)函數(shù),對齒輪尺寸參數(shù)的優(yōu)化,將優(yōu)化后的參數(shù)輸入齒輪設(shè)計軟件KISSSOFT中,從中輸出正確的三維齒廓,利用三維軟件SOLIDWORKS對齒輪建模,然后導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中,對其進行靜態(tài)應(yīng)力分析,對齒輪系統(tǒng)優(yōu)化前后進行應(yīng)力比較。對自動座椅調(diào)節(jié)器減速系統(tǒng)的優(yōu)化結(jié)果表明,通過KISSSOFT齒輪... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

失效齒廓

2 圖 1.2 汽車座椅圖1.2 選題的背景優(yōu)化設(shè)計用英語表示就是 optimization design，從多個設(shè)計方案中選取一個最理想的設(shè)計方法。它基于數(shù)學(xué)當(dāng)中的最優(yōu)化理論，以計算機作為輔助設(shè)計手段，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)來建立目標(biāo)函數(shù)，各種約束條件下能夠得到滿足的條件下，選取一個最好的設(shè)計方案。在第二次世界大戰(zhàn)期間，優(yōu)化技術(shù)首次被應(yīng)用在軍事上。1967 年，第一篇最優(yōu)化的論文是美國的R.L.�？怂沟劝l(fā)表的。1970 年，C.S.貝特勒等對液體動壓軸承的優(yōu)化設(shè)計問題采用幾何規(guī)劃技術(shù)解決了后，優(yōu)化設(shè)計廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計中，并得到迅速地發(fā)展。

關(guān)于齒輪體最優(yōu)結(jié)構(gòu)尺寸的選擇；關(guān)于齒輪傳動裝置傳動參數(shù)的最優(yōu)化設(shè)計；在滿足強度要求等約束條件下單位功率質(zhì)量或體積最小的變速器的最優(yōu)化設(shè)計；以總中心距最小和以轉(zhuǎn)動慣量最小作為目標(biāo)的多級齒輪傳動系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計；齒輪副及其傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能的最優(yōu)化設(shè)計（動載荷和噪音最小化的研究，慣性質(zhì)量的最優(yōu)化分配及彈性參數(shù)的最優(yōu)選擇）等。即包括了對齒輪及其傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量，齒輪幾何參數(shù)和齒廓形狀，傳動參數(shù)等運動學(xué)問題，振動、噪音等動力學(xué)問題的最優(yōu)化。3.1 優(yōu)化設(shè)計的必要性在優(yōu)化之前，采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，將它設(shè)計成第一級為金屬蝸桿與塑料斜齒輪嚙合，第二級為粉末冶金小齒輪與塑料輸出齒輪嚙合。此設(shè)計的優(yōu)點，金屬蝸桿與塑料齒輪嚙合，塑料齒輪加工經(jīng)濟性好、傳動平穩(wěn)、吸振降噪，自潤滑性好。第二級小齒輪采用粉末冶金材料，提高小齒輪的疲勞強度，因為在傳統(tǒng)設(shè)計中，小齒輪設(shè)計采用正變位，以及采用粉末冶金材料，有意提高其疲勞強度（小齒輪的嚙合次數(shù)高于相嚙合的大齒輪）。但這個設(shè)計仍然存在缺點，小齒輪采用大的正變位，必然造成小齒輪的齒頂變尖，齒頂圓倒角很小，如果與塑料齒輪嚙合時，必然造成塑料齒輪的面刮傷，很多次循環(huán)運轉(zhuǎn)后，塑料齒輪疲勞磨損嚴重，當(dāng)磨損到一定范圍時，塑料齒輪齒厚變薄，強度降低，直至塑料齒輪斷裂。失效齒如圖 3.1。圖

【參考文獻】：
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碩士論文
[1]汽車主減速器螺旋錐齒輪參數(shù)化建模與有限元分析[D]. 胡磊.武漢理工大學(xué) 2008



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