太阳翼驱动机构中谐波齿轮减速器的可靠性优化设计

发布时间：2017-12-06 16:13

  本文关键词：太阳翼驱动机构中谐波齿轮减速器的可靠性优化设计

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【摘要】：谐波齿轮减速器是太阳翼驱动机构的重要部件，主要由刚轮、柔轮和波发生器组成。在谐波齿轮减速器设计、制造和使用环境中存在大量不确定性因素。目前常用的设计方法主要是安全系数法。但是安全系数的选取具有很大的主观性而且不能对安全标准给出定量分析，不能将各设计变量或参数的不确定性对产品性能的影响定量表示出来。 基于以上原因，本文以谐波齿轮减速器作为研究对象，在深入分析影响谐波齿轮减速器的不确定性因素的基础上，建立了谐波齿轮减速器混合区间变量的静态可靠性优化设计（RBDO）模型，并采用顺序单环方法对优化设计数学模型进行了求解，然后运用拟蒙特卡罗法对谐波传动参数进行灵敏度分析，找出对谐波齿轮传动可靠度影响最敏感的参数，，最后，在灵敏度分析的基础上，对柔轮疲劳进行了考虑强度退化的可靠性优化设计。 (1)对谐波齿轮减速器的组成、传动的基本原理、特点和分类进行了详细的介绍。对谐波齿轮减速器国内外研究现状也进行了介绍并指出现阶段研究的不足。 (2)引入了求解混合区间变量的可靠性优化设计模型的顺序单环方法，该方法的核心思想是在逆可靠性问题的基础上提出一系列确定性优化设计环。利用该方法可以大大的提高优化设计求解效率。 (3)深入分析了谐波齿轮减速器在设计、生产和使用过程中的不确定性影响，并对不确定性进行了量化分析。为了在谐波齿轮减速器可靠性优化设计中体现认知和客观不确定性的影响，本文采用区间变量和随机变量分别表示认知和客观不确定性。 (4)以谐波齿轮减速器体积最小为目标建立了同时考虑认知和客观不确定性的可靠性优化设计模型，并利用MATLAB优化工具箱编写顺序单环方法对谐波齿轮减速器可靠性优化设计模型进行求解。然后利用拟蒙特卡罗方法对谐波齿轮减速器进行灵敏度分析，找出影响谐波齿轮减速器可靠性的敏感参数。 (5)利用Gamma过程表示柔轮疲劳强度退化，建立了谐波齿轮减速器考虑强度退化的可靠性优化设计模型，并对模型求解和结果分析。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46

【参考文献】

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本文编号：1259184