基于遺傳算法的擺線針輪減速器多目標優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、擺線針輪減速器具有效率高、速比高、承載能力高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于機器人、礦山、冶金、船舶等低速重載的場合。擺線針輪減速器的設(shè)計牽扯到的因素較多，因此設(shè)計較為復(fù)雜。采用傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計的擺線針輪減速器雖能夠滿足要求，但是設(shè)計參數(shù)不一定是最合理，且設(shè)計效率低、成本高，這些都制約了擺線針輪傳動的推廣和應(yīng)用。針對現(xiàn)有減速器所存在的問題，本文在充分考慮多個影響因素的情況下，采用基于遺傳算法的多目標優(yōu)化設(shè)計方法對擺線針輪減速器進行優(yōu)化設(shè)計

2、，主要研究內(nèi)容包括：
　　1）在介紹擺線針輪減速器傳動特點的基礎(chǔ)上，探討了其運轉(zhuǎn)過程中，針齒與齒輪之間的嚙合作用力以及柱銷套與齒輪之間的嚙合作用力，推導(dǎo)了其傳動效率和體積的計算公式，建立了擺線針輪減速器的傳動系的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)擺線針輪減速器的多目標優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。
　　2）分析減速器參數(shù)對擺線針輪減速器傳動效率及體積的影響，并以整機傳動效率最高及體積最小作為優(yōu)化設(shè)計目標，以影響效率及體積的7個獨立參數(shù)作為優(yōu)化設(shè)計變量

3、，分析了包含參數(shù)范圍、強度約束及壽命限制的約束條件，分別構(gòu)建了基于遺傳算法的擺線針輪減速器單目標優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型與多目標優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，利用NSGA-II算法實現(xiàn)多目標優(yōu)化設(shè)計問題的求解，給出了具體的優(yōu)化設(shè)計算法流程，并開發(fā)了擺線針輪減速器優(yōu)化設(shè)計軟件，為實際生產(chǎn)應(yīng)用中減速器的優(yōu)化提供理論和方法指導(dǎo)。
　　3）以某廠生產(chǎn)的XW3機型的擺線針輪減速器為例，詳細分析了優(yōu)化設(shè)計變量對目標函數(shù)的影響；通過具體實例，以整機傳動效率最高及體