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基于模糊理论两级行星轮边减速系统优化设计

发布时间:2019-11-14 05:12
【摘要】:行星轮边减速器结构紧凑、承载力大且传动比大,被广泛应用于重型载重车辆。基于两级行星轮边减速系统的结构特点,运用模糊优化相关理论对系统进行优化设计。系统的优化设计为多目标设计,第一级的目标函数为体积最小,第二级的目标函数为可靠度最大。同时根据遗传算法特点,改进权重系数的搜索方法,增大优化搜索空间,与其他优化方法结果相比有一定的提高。在可靠性结果的基础上,将模糊理论应用到田口方法中,对轮边减速系统进行稳健设计,将稳健设计的结果与可靠性优化设计的结果进行对比。根据优化设计的结果,对两级轮边减速系统及其主要部件齿轮、轴承进行仿真模拟分析,结果可知,优化设计后机构轴承寿命、齿轮的强度均达到设计要求,表明优化设计的可行性。
【图文】:

模型图,行星系统,模型


齿数z12121齿圈齿数z3116117齿宽bh/mm103114模数/mm1010太阳轮齿数z42323行星轮齿数z53031齿圈齿数z68585齿宽bl/mm220220可见,利用可靠性优化设计得出的结果和田口方法计算的结果趋于一致,但因为行星齿轮传动实际装配的条件约束以及可靠度的约束条件,所以选用模糊优化设计的结果。综上所述通过田口方法进一步证实可靠性优化设计,而且分析了稳健性中比较灵敏的因素,为工程实践提供了一定的参考。3轮边减速系统仿真建模基于Romax建立轮边两级减速系统模型[18],如图2所示。图2行星系统模型3.1轴承分析系统输入轴的最大转矩是8747N·m,,此时转速是629.3r/min,功率是590kW。又根据齿轮所受力矩和传动比等参数,作用在一级在太阳轮上的切向力为39669N,作用在二级在太阳轮上的切向力为174133N。将数据输入到Romax中。将其作为一个载荷谱的依据,并给定载荷持续时间。分析结果分别如图3、图4和表13所示。图3各轴承的损伤百分比表13各支承轴承仿真分析结果轴承轴承型号ISO损伤/%Ajusted损伤/%ISO寿命/hAjusted寿命/h1圆锥滚子轴承319/7101/HC(非标)0.410.621990001890002圆锥滚子轴承319/7101/HC(非标)0.520.811700001600003调心滚子轴承33320(GB288-1994)0.340.692067002090004调心滚子轴承33320(GB288-1994)0.510.732060002060005深沟球轴承61964(GB/T276-1994)0.410.412409002208006深沟球轴承61964(GB/T276-1994)0.430.442368002205007圆柱滚子轴承NUP320E(GB/T283-1994)0.250.252788002788008圆柱滚子轴承NUP320E(GB/T283-1994)0.290.28277200277200由图3可以看出,?

百分比,轴承,调心滚子轴承


述通过田口方法进一步证实可靠性优化设计,而且分析了稳健性中比较灵敏的因素,为工程实践提供了一定的参考。3轮边减速系统仿真建模基于Romax建立轮边两级减速系统模型[18],如图2所示。图2行星系统模型3.1轴承分析系统输入轴的最大转矩是8747N·m,此时转速是629.3r/min,功率是590kW。又根据齿轮所受力矩和传动比等参数,作用在一级在太阳轮上的切向力为39669N,作用在二级在太阳轮上的切向力为174133N。将数据输入到Romax中。将其作为一个载荷谱的依据,并给定载荷持续时间。分析结果分别如图3、图4和表13所示。图3各轴承的损伤百分比表13各支承轴承仿真分析结果轴承轴承型号ISO损伤/%Ajusted损伤/%ISO寿命/hAjusted寿命/h1圆锥滚子轴承319/7101/HC(非标)0.410.621990001890002圆锥滚子轴承319/7101/HC(非标)0.520.811700001600003调心滚子轴承33320(GB288-1994)0.340.692067002090004调心滚子轴承33320(GB288-1994)0.510.732060002060005深沟球轴承61964(GB/T276-1994)0.410.412409002208006深沟球轴承61964(GB/T276-1994)0.430.442368002205007圆柱滚子轴承NUP320E(GB/T283-1994)0.250.252788002788008圆柱滚子轴承NUP320E(GB/T283-1994)0.290.28277200277200由图3可以看出,轴承2损伤百分比最大,其他都较小,该轴承两种损失分别为:0.52%和0.81%,在此工况下机构是安全的。由图4可知,轴承2寿命最短,而轴承7最长,分别为160000h、278800h。图4各轴承的计算寿命图5各减速齿轮的损伤百分比186机械传动2017年

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