基于MOPSO的斜齿轮传动几何参数多目标优化设计

斜齿轮作为机械设备传动装置中的主要零/部件,应用较为广泛。为了避免在使用过程中斜齿轮部分轮齿因强度低而发生提前失效的情况,综合考虑变位系数、齿数和模数等对齿轮强度的影响,建立以斜齿轮几何参数为设计变量,以斜齿轮副满足强度、重合度和齿顶厚度要求等为约束条件,以斜齿轮副齿根最大弯曲应力的差值最小、齿面接触应力最小为优化目标的数学模型,利用多目标粒子群优化(Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)算法编写相应的Matlab程序,对所建立的数学模型进行优化求解,并通过MASTA软件对优化前、后齿轮副进行仿真分析。结果表明,在满足设计条件的情况下,斜齿轮副弯曲强度差值与齿面承载能力均有所改善。该研究为斜齿轮宏观几何参数的优化设计提供了参考。

压力角对鼓形齿联轴器齿面承载性能的影响

鼓形齿联轴器作为一种可移式刚性联轴器,在机械传动系统中扮演着重要角色。压力角是决定齿廓形状的关键参数,影响着鼓形齿齿面承载性能。为探究压力角与鼓形齿联轴器齿面承载性能的关系,通过有限元模拟分析,得到了四组不对中角下单齿和全齿啮合时的齿面等效应力,分析了不同间隙下压力角对齿面承载性能和接触齿对数的影响。研究结果表明:不对中情况下压力角对于齿面承载性能的影响高于理想对中情况,且接触齿对数随着压力角的增大总体呈上升趋势;间隙和压力角同时影响齿面承载性能,当存在间隙时随着压力角的增大,齿面承载性能先增大后减小,而无间隙时压力角越大齿面承载性能越高。

高速重载齿轮齿面闪温变化特性分析

以一对高速重载条件下的渐开线圆柱直齿齿轮副为分析对象,以Blok瞬时温升法则为计算依据,推导了啮合线上任意啮合点处的闪温计算公式,综合分析了不同的齿轮传动参数对齿面闪温的影响,并利用MATLAB对多个传动参数下齿面闪温沿啮合线的分布特性进行了数值分析。结果表明,增大模数、齿宽、压力角以及降低转速、转矩可以在一定程度上降低齿面闪温,研究结果可以为提高齿轮胶合承载能力和使用寿命提供一定的理论依据。

农用拖拉机齿轮承载力分析

以农用拖拉机为研究对象,基于计算机仿真软件建立了农用拖拉机实际工况的分析模型,为解决拖拉机重载、大功率等使用要求,分析了齿轮承载能力、齿根受力分布等。分析结果表明,农用拖拉机工况复杂,但是拖拉机实际使用过程中安全系数均满足要求,仍能实现安全服役的目的;随着齿轮运转,轮齿齿面受力呈先增大后减小的趋势,且在齿面中间前后达到最大值;齿轮齿根应力分布随着轮齿啮合先增大后减小,最大值出现在齿轮齿宽中间前后。