基于参数化建模的复合式行星传动轮系优化及仿真分析

发布时间：2021-09-04 20:54

　　矿山绞车在矿山采掘和运输等各个场合主要用来进行矿井下的物料运输、矿车调度、回柱放顶、以及各类设备的安装、拆卸和搬迁运输等工作,是矿山生产中不可缺少的重要设备之一,在生产过程中发挥着不可替代的作用。为了适应矿井下作业空间狭小、牵引力要求较大、操作方便灵活等特点,在矿用绞车的传动系统中采用行星轮系成为当前矿用绞车设计的一个研究方向。本文以某型矿用绞车的行星传动轮系的优化设计为任务,以行星齿轮体积最小为目标建立了行星轮系的优化数学模型,运用MATLAB优化工具箱中的序列二次规划法（SQP）进行优化计算得到了行星轮系的优化设计参数。然后,针对现有CAD软件本身没有齿轮建模工具,使用外挂齿轮建模工具时不能进行齿轮参数更新的问题,以UG NX5.0为软件平台,在建立渐开线齿轮的全参数化驱动三维模型的基础上,综合运用UG NX5.0的二次开发技术完成了渐开线齿轮的全参数化驱动建模功能的开发。本次设计中使用这个齿轮建模工具不但降低了渐开线齿轮建模的难度,而且提高了渐开线齿轮建模的质量,为后续工作的顺利进行奠定了基础。以生成的行星轮系三维模型为前提,分别在UG NX5.0的运动分析模块和有限元分析模块中... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

矿用绞车总体结构示意图

使用 MATLAB 优化工具箱进行优化设计的一般步骤如下：（1）建立优化的数学模型。（2）分析数学模型中的目标函数并建立相应的目标函数文件。（3）分析数学模型中的约束条件并建立相应的约束函数文件。（4）分析数学模型，选择适用的优化工具函数并建立调用优化工具函数的命令文件，内容包括输入初始点，建立设计变量的边界约束条件，使用优化工具函数调用目标函数文件和约束函数文件的语句以及运算结果输出等。（5）运行调用优化工具函数的命令文件，如果编制的目标函数文件、约束函数文件和命令文件存在错误，MATLAB 会给出错误的类型和在 M 文件中的位置；如果 M 文件没有错误则显示运算信息，获得所需要的的优化结果。2.3 行星齿轮传动的优化设计2.3.1 矿用绞车总体结构2.3.1.1 矿用绞车总体结构

变速箱中主要包括高速传动级、行星轮系动，通过由两级行星齿轮组成的封闭行星轮系传动来输出轴到行星齿轮之间的高速传动级和行星齿轮到滚轴轮系传动来调整传动比以保证行星齿轮的传动比在轮系的传动比行星轮系的传动简图。由图可知，此处采用的是复合级行星齿轮传动的齿圈上啮合有制动轮，可分别控制状态。第二级行星轮系的输出轴上套有滑移齿轮，滑系的输出轴啮合，当滑移齿轮被推入时会和齿圈啮合止。通过变速箱上的两个制动轮和滑移齿轮的不同工的传动比，以使得绞车的滚筒获得三个不同档位的转

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3383990