基于能量法與遺傳算法的直齒圓柱齒輪修形優(yōu)化研究.pdf

1、齒輪系統(tǒng)作為工程機械領域最為常用的裝置，良好的力學特性和穩(wěn)定可靠的工作性能對機械裝備具有重要意義。為了滿足現代化的設計理念，齒輪傳動向著更高的轉速、更大的承載能力、較輕的質量和更精密的傳動精度的方向發(fā)展，但是齒輪嚙合過程中的振動和噪聲問題愈發(fā)突出，使用齒輪修形技術，可以消除輪齒的嚙入嚙出沖擊并顯著地減小齒輪嚙合產生的振動和噪聲。
　　為了獲得特定工況下使齒輪具有良好動態(tài)性能的最佳修形參數，本文基于Pro/E軟件，根據漸開線的參數方

2、程，對齒輪進行參數化建模;利用能量法計算直齒圓柱齒輪單對齒的時變嚙合剛度和齒輪的綜合嚙合剛度，并與有限元的計算結果進行對比;基于齒輪嚙合原理和非線性振動理論，并引入遺傳算法，確定了以齒輪動態(tài)傳遞誤差變化范圍最小為目標函數的齒輪修形參數，基于Matlab繪制了修形后的齒輪動態(tài)嚙合特性曲線。
　　本文以減小齒輪動態(tài)傳遞誤差的波動范圍為目標函數，通過對齒輪的嚙合剛度、靜態(tài)傳遞誤差以及非線性振動特性的分析，研究齒輪修形參數對齒輪動態(tài)嚙合性

3、能的影響，以直齒圓柱齒輪為研究對象，基于齒輪嚙合原理和非線性振動理論研究了修形齒輪嚙合剛度和傳遞誤差的計算模型，并使用遺傳算法對齒輪的修形參數進行優(yōu)化設計。研究表明，經過遺傳算法優(yōu)化得到的齒輪修形參數能夠避免嚙合沖擊現象，相比于齒輪修形前有效地減小了齒輪系統(tǒng)振動的幅度，并使齒輪動態(tài)傳遞誤差的波動范圍控制在最小，同時把以齒輪動態(tài)傳遞誤差的變化范圍為目標函數和把齒輪靜態(tài)傳遞誤差的變化范圍為目標函數的結果相對比，證明了相比于基于靜態(tài)傳遞誤差為