基于遗传算法的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化设计

为了获得良好的啮合性能,无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数的选择是一个复杂而困难的问题。针对这一问题,建立了此蜗杆传动的一界、二界限曲线以及润滑角度和诱导法曲率方程;提出了一种在保证蜗杆刚度和强度的条件下,基于润滑角度和诱导法曲率等方程并利用道森(Dosen)公式建立多目标蜗杆优化设计函数的方法。根据优化函数的特点选用遗传算法对方程进行求解,得出了一组合理的优化设计参数,分析表明该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能.该研究结果表明这种方法的有效性与可行性,且解决了无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数尤其是滚子安装参数的优化选择问题,为进一步对该蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数的方法,在推动该新型蜗杆的开发与研究方面具有重要意义。

准平面二次包络环面蜗杆传动参数选择及优化

准平面二次包络环面蜗杆传动的蜗杆由大直径的双面对称锥形砂轮包络形成,该传动的啮合特性与平面二次包络环面蜗杆传动相当。建立了准平面二次包络环面蜗杆传动的接触线方程、边齿齿厚计算及根切判别函数等数学模型。分析了主要影响该传动啮合性能和几何特性的参数;结合准平面二次包络接触线特点,将复合形法改进成适用于本研究的优化方法,建立了准平面二次包络环面蜗杆优化方案的目标函数和约束函数,并通过实例验证了该优化方法能有效解决一般传动比和“多头小速比”的参数选择。

实际工况下的包络环面蜗杆设计参数优化

平面二次包络环面蜗杆因具有承载能力大,润滑性能好,传动效率高等优点而得到广泛应用,但这种蜗杆传动对误差和受载变形的影响敏感。在实际工况条件下,作者基于传动副的实体模型,采用3-D接触有限元方法综合分析了平面二次包络环面蜗杆的母平面倾斜角β、蜗杆分度圆直径系数k1、主基圆直径系数kb和i传动比对传动副啮合性能和承载能力的影响,认为选取较大的母平面倾斜角β和较大的蜗杆分度圆直径系数k1对传动副的传动质量有利。这为在工程实际中结合具体工况优选设计参数提供了参考依据。

平面二包蜗杆副传动设计参数的多目标优化

平面二次包络环面蜗杆传动具有齿面硬度大、精度高、流体动压油膜容易形成、多齿啮合和双线接触等优点,并具有很高的承载能力和传动效率,通过对平面二包蜗杆传动副的设计参数的分析研究,兼顾该传动副的传动效率与制造成本,以最小的相对滑动速度和体积最小化作为目标函数,建立了该传动副多目标优化设计的理论模型,并对其进行了求解,设计参数的优化结果更趋于完善。

滚锥参数对滚锥包络环面蜗杆副接触线上相对滑动速度的影响研究

为了研究圆锥滚子包络环面蜗杆副传动工作过程中滚锥的自转角速度及接触点处的相对滑动速度,根据齿面接触线上的受力特性,将滚锥齿面所受正压力合理分布到接触线的离散点上。利用数值计算软件,得到啮合齿面接触线上各点的相对滑动速度,并分析滚锥顶端半径和滚锥倾角对啮合齿面间相对滑动速度的影响。结果表明:滚锥的自转能够大大降低啮合齿面间的相对滑动速度;滚锥顶端半径和滚锥倾角2个参数可以进行优化选择,以使啮合齿面间相对滑动速度最小。这为进一步探究圆锥滚子包络环面蜗杆副的传动效率提供了理论依据。

双锥面包络环面蜗杆截面齿形的一种计算方法

简单说明了双锥面包络环面蜗杆齿面方程的建立思路,详细介绍了该型蜗杆的轴截面齿形的计算方法,引入了齿厚系数和轴向目标齿形两个概念,设计了"田字格优选法",用于通过对几个自变量的扫描计算快速求解两个因变量。

滚子包络端面啮合蜗杆传动参数优化

为了获得啮合性能优良的滚子包络端面啮合蜗杆传动副,设计参数的选择是一个复杂的问题。针对这一问题,以微分几何和空间啮合理论为基础建立传动副的啮合性能方程,提出一种在保证蜗杆强度和刚度等条件下,基于传动副啮合性能的多目标蜗杆参数优化设计方法。选用遗传算法进行计算求解并得出一组合理的优化设计参数,分析表明,与传统设计所得参数相比该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能。为进一步对该型蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数办法,为后续研究奠定了基础。