基于遺傳算法的諧波齒輪傳動(dòng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與虛擬設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 15:01
諧波齒輪傳動(dòng)是近幾十年發(fā)展起來的一種新型齒輪傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)。諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)牽涉到的因素較多,因此設(shè)計(jì)較復(fù)雜。用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的諧波齒輪雖能滿足要求,但設(shè)計(jì)參數(shù)不一定是最合理的,且設(shè)計(jì)效率低,成本高,這些都制約了諧波齒輪技術(shù)的推廣和應(yīng)用。因此諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的研究,對(duì)開發(fā)合理、高效的減速器有著重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文從諧波齒輪的嚙合理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)和虛擬設(shè)計(jì)三個(gè)方面對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)依據(jù)諧波齒輪傳動(dòng)基本原理和嚙合原理,對(duì)諧波齒輪組成和工作方式進(jìn)行了闡述。對(duì)諧波齒輪運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)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(jì)公式,討論了諧波齒輪的主要失效形式和校核計(jì)算。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)諧波齒輪,給出了幾何結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算公式,并討論了諧波齒輪傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)效率。針對(duì)諧波齒輪的主要失效形式,依據(jù)諧波齒輪傳動(dòng)的基本原理,討論了諧波齒輪的齒面磨損校核計(jì)算、強(qiáng)度校核計(jì)算和筒體穩(wěn)定性計(jì)算,并給出了相應(yīng)的計(jì)算方法。(3)針對(duì)諧波齒輪設(shè)計(jì)的特點(diǎn),將...
【文章來源】:四川大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題意義
1.2 諧波齒輪傳動(dòng)
1.3 諧波齒輪發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)在諧波齒輪傳動(dòng)中的應(yīng)用
1.5 本課題研究內(nèi)容
2 諧波齒輪原理和數(shù)學(xué)建模
2.1 組成和工作原理
2.2 諧波齒輪傳動(dòng)分類
2.3 諧波齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.3.1 柔輪變形形狀
2.3.2 柔輪變形量
2.4 諧波齒輪傳動(dòng)建模
2.5 小結(jié)
3 諧波齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算與校核
3.1 幾何尺寸計(jì)算
3.2 諧波齒輪傳動(dòng)效率
3.3 諧波齒輪校核算
3.3.1 諧波齒輪傳動(dòng)失效形式
3.3.2 齒面磨損計(jì)算
3.3.3 柔輪應(yīng)力分析計(jì)算
3.3.4 柔輪強(qiáng)度計(jì)算
3.3.5 筒體穩(wěn)定性校核計(jì)算
3.4 小結(jié)
4 諧波齒輪遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 遺傳算法簡介
4.1.1 遺傳算法原理
4.1.2 遺傳算法步驟
4.2 諧波齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2.1 優(yōu)化變量
4.2.2 目標(biāo)函數(shù)
4.2.3 約束條件
4.2.4 優(yōu)化方法的選用
4.2.4.1 優(yōu)化方法的比較
4.2.4.2 優(yōu)化方法的確定
4.2.5 約束條件的處理
4.3 優(yōu)化實(shí)例
4.3.1 基本參數(shù)的選取
4.3.2 優(yōu)化程序
4.3.3 結(jié)果分析
4.3.3.1 目標(biāo)分析
4.3.3.2 強(qiáng)度分析
4.4 小結(jié)
5 諧波齒輪虛擬設(shè)計(jì)和三維建模
5.1 設(shè)計(jì)平臺(tái)
5.2 GRIP 開發(fā)步驟
5.3 UG/Open Grip 程序設(shè)計(jì)
5.3.1 參數(shù)調(diào)用
5.3.2 子程序模塊設(shè)計(jì)
5.4 模塊的實(shí)現(xiàn)
5.4.1 參數(shù)化建模
5.4.2 初始數(shù)據(jù)讀入
5.4.3 數(shù)值計(jì)算
5.4.4 諧波齒輪校核
5.4.5 三維圖形輸出
5.5 具體實(shí)例
5.6 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 研究工作
6.2 進(jìn)一步展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參與的科研項(xiàng)目
聲明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離散非線性規(guī)劃問題的改進(jìn)遺傳算法[J]. 何大闊,王福利,毛志忠. 控制與決策. 2006(04)
[2]以UG為平臺(tái)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)[J]. 戴麗娜,徐冰,柴國鐘,黃煥東,樓曉玲,鄧小雷. 現(xiàn)代制造工程. 2006(04)
[3]基于螞蟻算法的諧波齒輪傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 郭惠昕. 機(jī)械傳動(dòng). 2006(02)
[4]基于智能虛擬設(shè)計(jì)方法的液壓集成塊設(shè)計(jì)[J]. 馮毅,張宏,田樹軍,高艷明. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2006(03)
[5]虛擬設(shè)計(jì)在產(chǎn)品廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 王穎,周驥平,魏孝斌. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2006(02)
[6]基于MATLAB語言的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 祖效群,趙艷麗. 重型機(jī)械科技. 2006(01)
[7]利用協(xié)同優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 白小濤,李為吉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2006(03)
[8]基于UG/Open的人機(jī)界面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)交互方法研究[J]. 顏聲遠(yuǎn),張志儉,彭敏俊,劉紅娟. 人類工效學(xué). 2006(01)
[9]改進(jìn)模擬退火算法在配氣凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 李金林,譚建榮. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]基于UG的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 白劍鋒,賀靠團(tuán). 現(xiàn)代制造工程. 2006(02)
本文編號(hào):3165686
【文章來源】:四川大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 選題意義
1.2 諧波齒輪傳動(dòng)
1.3 諧波齒輪發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)在諧波齒輪傳動(dòng)中的應(yīng)用
1.5 本課題研究內(nèi)容
2 諧波齒輪原理和數(shù)學(xué)建模
2.1 組成和工作原理
2.2 諧波齒輪傳動(dòng)分類
2.3 諧波齒輪傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.3.1 柔輪變形形狀
2.3.2 柔輪變形量
2.4 諧波齒輪傳動(dòng)建模
2.5 小結(jié)
3 諧波齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算與校核
3.1 幾何尺寸計(jì)算
3.2 諧波齒輪傳動(dòng)效率
3.3 諧波齒輪校核算
3.3.1 諧波齒輪傳動(dòng)失效形式
3.3.2 齒面磨損計(jì)算
3.3.3 柔輪應(yīng)力分析計(jì)算
3.3.4 柔輪強(qiáng)度計(jì)算
3.3.5 筒體穩(wěn)定性校核計(jì)算
3.4 小結(jié)
4 諧波齒輪遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 遺傳算法簡介
4.1.1 遺傳算法原理
4.1.2 遺傳算法步驟
4.2 諧波齒輪傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.2.1 優(yōu)化變量
4.2.2 目標(biāo)函數(shù)
4.2.3 約束條件
4.2.4 優(yōu)化方法的選用
4.2.4.1 優(yōu)化方法的比較
4.2.4.2 優(yōu)化方法的確定
4.2.5 約束條件的處理
4.3 優(yōu)化實(shí)例
4.3.1 基本參數(shù)的選取
4.3.2 優(yōu)化程序
4.3.3 結(jié)果分析
4.3.3.1 目標(biāo)分析
4.3.3.2 強(qiáng)度分析
4.4 小結(jié)
5 諧波齒輪虛擬設(shè)計(jì)和三維建模
5.1 設(shè)計(jì)平臺(tái)
5.2 GRIP 開發(fā)步驟
5.3 UG/Open Grip 程序設(shè)計(jì)
5.3.1 參數(shù)調(diào)用
5.3.2 子程序模塊設(shè)計(jì)
5.4 模塊的實(shí)現(xiàn)
5.4.1 參數(shù)化建模
5.4.2 初始數(shù)據(jù)讀入
5.4.3 數(shù)值計(jì)算
5.4.4 諧波齒輪校核
5.4.5 三維圖形輸出
5.5 具體實(shí)例
5.6 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 研究工作
6.2 進(jìn)一步展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參與的科研項(xiàng)目
聲明
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離散非線性規(guī)劃問題的改進(jìn)遺傳算法[J]. 何大闊,王福利,毛志忠. 控制與決策. 2006(04)
[2]以UG為平臺(tái)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫開發(fā)[J]. 戴麗娜,徐冰,柴國鐘,黃煥東,樓曉玲,鄧小雷. 現(xiàn)代制造工程. 2006(04)
[3]基于螞蟻算法的諧波齒輪傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 郭惠昕. 機(jī)械傳動(dòng). 2006(02)
[4]基于智能虛擬設(shè)計(jì)方法的液壓集成塊設(shè)計(jì)[J]. 馮毅,張宏,田樹軍,高艷明. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2006(03)
[5]虛擬設(shè)計(jì)在產(chǎn)品廣義優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 王穎,周驥平,魏孝斌. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2006(02)
[6]基于MATLAB語言的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 祖效群,趙艷麗. 重型機(jī)械科技. 2006(01)
[7]利用協(xié)同優(yōu)化方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 白小濤,李為吉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2006(03)
[8]基于UG/Open的人機(jī)界面設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)實(shí)時(shí)交互方法研究[J]. 顏聲遠(yuǎn),張志儉,彭敏俊,劉紅娟. 人類工效學(xué). 2006(01)
[9]改進(jìn)模擬退火算法在配氣凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 李金林,譚建榮. 工程圖學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[10]基于UG的漸開線圓柱齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 白劍鋒,賀靠團(tuán). 現(xiàn)代制造工程. 2006(02)
本文編號(hào):3165686
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