隨著我國造船業(yè)的快速發(fā)展,船用齒輪箱的需求量也在不斷增加。目前,船用齒輪箱正朝著提高功率密度、降低重量、提高傳動效率、加快研制速度等方向發(fā)展。而具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高和功率分流特點的封閉式行星傳動引起了人們的廣泛關(guān)注。在此背景下,本文對船用封閉行星傳動的優(yōu)化問題進行了研究,重點研究了以體積和效率為優(yōu)化目標的數(shù)學(xué)建模及優(yōu)化算法的選用和求解。 結(jié)合船用封閉行星齒輪的結(jié)構(gòu)特點,首先分析其功率流向和受力情況,討論強度校核的計算方法。然后以體積最小和效率最高為目標函數(shù),以齒數(shù)、模數(shù)、齒寬系數(shù)、行星輪個數(shù)和螺旋角為設(shè)計變量,以配齒條件、重合度、強度條件、相鄰兩級間的徑向尺寸等為約束條件,建立較精確的船用封閉行星齒輪傳動的數(shù)學(xué)模型。 針對優(yōu)化目標函數(shù)和約束函數(shù)的非線性,設(shè)計變量的離散性和連續(xù)性,選用遺傳算法作為優(yōu)化算法。針對遺傳算法容易陷入“早熟”等缺點,通過距離測度改進遺傳算子,引入菱形思維和最優(yōu)保存策略,得到了具有實值編碼技術(shù)的改進型自適應(yīng)遺傳算法。 基于Visual C++平臺和Access數(shù)據(jù)庫,利用C++語言編制ABS2008的齒輪強度校核程序、常用的材料數(shù)據(jù)庫和船用封閉行星齒輪傳動優(yōu)化...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
第2章 船用封閉行星齒輪傳動的強度計算方法
    2.1 封閉行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)概述
    2.2 各構(gòu)件的受力分析
    2.3 齒輪強度計算方法
    2.4 ABS2008強度校核程序的開發(fā)
    2.5 校核程序?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
        2.5.1 公式的程序化
        2.5.2 數(shù)據(jù)表格的程序處理
        2.5.3 線圖的程序處理
        2.5.4 程序的封裝處理
    2.6 本章小結(jié)
第3章 船用封閉行星齒輪傳動數(shù)學(xué)模型的建立
    3.1 機械優(yōu)化的基本原理
    3.2 多目標優(yōu)化目標函數(shù)的建立
        3.2.1 封閉行星齒輪傳動的體積計算
        3.2.2 封閉行星齒輪傳動的效率計算
        3.2.3 目標函數(shù)的建立
    3.3 封閉行星傳動優(yōu)化的設(shè)計變量
    3.4 封閉行星傳動優(yōu)化的約束條件
        3.4.1 配齒約束條件
        3.4.2 強度約束條件
        3.4.3 其它約束條件
    3.5 本章小結(jié)
第4章 船用封閉行星齒輪傳動優(yōu)化算法設(shè)計
    4.1 遺傳算法概述
    4.2 遺傳算法的基本要素
    4.3 遺傳算法的多目標優(yōu)化方法
        4.3.1 向量評價方法(Vector-Evaluated Genetic Algorithms)
        4.3.2 權(quán)重和方法(Weight-Sum approach)
        4.3.3 排序選擇法(Pareto Individual)
        4.3.4 共享函數(shù)法(Tournament Sharing Selection)
        4.3.5 全局加權(quán)比率排序法(Sum of Weighted Global Ratios)
    4.4 遺傳算法的改進與實現(xiàn)
        4.4.1 編碼方法
        4.4.2 初始群體的設(shè)置及適應(yīng)度的表示
        4.4.3 遺傳操作及其改進與實現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 優(yōu)化軟件的開發(fā)與實例分析
    5.1 軟件開發(fā)的目的及可行性
    5.2 開發(fā)平臺的選擇
    5.3 優(yōu)化設(shè)計軟件的總體設(shè)計
        5.3.1 軟件框架
        5.3.2 軟件界面設(shè)計
        5.3.3 行星傳動優(yōu)化設(shè)計模塊
        5.3.4 齒輪強度校核設(shè)計模塊
    5.4 軟件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
        5.4.1 材料數(shù)據(jù)庫操作技術(shù)
        5.4.2 校核結(jié)果的Excel輸出
        5.4.3 材料參數(shù)的數(shù)據(jù)庫處理
    5.5 優(yōu)化實例
        5.5.1 常規(guī)設(shè)計描述
        5.5.2 優(yōu)化結(jié)果對比分析
        5.5.3 校核齒輪強度驗證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
參考文獻
致謝



本文編號：3768527