NGW行星齒輪傳動可靠性優(yōu)化設(shè)計及其動力學(xué)仿真
發(fā)布時間：2017-11-13 06:02
本文關(guān)鍵詞：NGW行星齒輪傳動可靠性優(yōu)化設(shè)計及其動力學(xué)仿真
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【摘要】：行星齒輪特殊的結(jié)構(gòu)可以滿足人們不同的需求,它廣泛用于各個領(lǐng)域,不僅適用于高速、大功率的地方,也適用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動中,尤其應(yīng)用于機(jī)械傳動系統(tǒng)中的增速器、減速器及變速裝置,及各種航空機(jī)械和起重機(jī)械,其設(shè)計更是現(xiàn)代設(shè)計人員的重要任務(wù)。隨著人們對設(shè)計要求的提高,逐漸將可靠性理論應(yīng)用到行星齒輪設(shè)計中去。為了解決所選取隨機(jī)設(shè)計參數(shù)取值的唯一性和設(shè)計指標(biāo)的單一性及開發(fā)周期長的問題,將引入概率論的分布函數(shù)來描述設(shè)計參數(shù)的隨機(jī)性和多目標(biāo)函數(shù)來滿足更多的設(shè)計要求。本文對使用常規(guī)設(shè)計方法的NGW行星齒輪,引入可靠度指數(shù),對其進(jìn)行現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計,并對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比和分析；利用剛?cè)狁詈隙囿w動力學(xué)進(jìn)行仿真分析,其齒輪動態(tài)嚙合力曲線分析和行星架角速度曲線及柔性體行星齒輪應(yīng)力云圖驗證了優(yōu)化的合理性,為設(shè)計提供可靠的論據(jù)。 根據(jù)可靠性理論和現(xiàn)代機(jī)械優(yōu)化設(shè)計方法,將NGW行星齒輪傳動的體積、重合度、效率作為目標(biāo)函數(shù),將可靠性系數(shù)引入疲勞強(qiáng)度約束條件,建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,把多目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換成單目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計算；利用Pro/E軟件建立參數(shù)化實體模型,進(jìn)行裝配；在ANSYS軟件中將行星輪和內(nèi)齒圈進(jìn)行柔性化,生成模態(tài)中性文件；在ADAMS軟件中替代對應(yīng)的剛性體,并加載約束和載荷,對其進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析,得出齒輪嚙合力動態(tài)曲線和行星架輸出角速度曲線及柔性體行星齒輪應(yīng)力云圖,為后續(xù)的接觸應(yīng)力變化情況及疲勞分析打下了基礎(chǔ)。 利用可靠性優(yōu)化設(shè)計方法,較常規(guī)設(shè)計方法,體積減小了51.67%,重合度增加了2.29%,效率增加了0.11%,而優(yōu)化后的齒輪仿真所得的動態(tài)平均嚙合力大小分別與其理論分析值相近,且優(yōu)化后的齒輪平均嚙合力要比優(yōu)化前的值要小,行星架角速度為599.6014°/s,即10.4650rad/s,與行星架理論角速度為10.4667rad/s,其值相近,并分析了內(nèi)齒圈質(zhì)心位移在實際嚙合過程中的變化情況,及柔性體行星輪的應(yīng)力分布情況,得出了應(yīng)力云圖,其應(yīng)力值滿足了設(shè)計材料屈服極限,這就為齒輪設(shè)計作了參考的依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.425
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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6 任，
本文編號：1179374
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