立式捏合机行星齿轮传动系统齿轮质量优化设计

发布时间：2017-05-15 11:26

  本文关键词：立式捏合机行星齿轮传动系统齿轮质量优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：立式捏合机是复合材料生产中的一种重要装备，其传动系统的设计水平直接影响着立式捏合机的性能。在立式捏合机行星齿轮传动系统的设计过程中，在满足强度要求的前提下，减小传动系统的质量可以提高系统效率，达到节约能耗、节省成本的目的。对立式捏合机传动系统来说，齿轮质量占其中的很大一部分，所以优化齿轮参数，减小齿轮质量对实现传动系统的轻量化有重要意义。 本文首先针对立式捏合机传动系统的特点，确定了以传动系统齿轮质量最小为目标的优化函数，通过敏感性分析选择了六个齿轮的齿数和三对齿轮的齿宽为优化参数。随后提出了包括的边界约束、性能约束、立式捏合机约束等的约束条件，建立了系统的优化模型。 然后，在得出的系统的优化模型的基础上，选择针对有复杂约束的目标函数最小化问题的两种方法——序列二次规划法和遗传算法，分别对该优化模型进行求解，得到了两组行星齿轮传动的优化结果。优化后的传动系统的体积均比优化前有了明显的减小。进一步比较两种方案的接触疲劳强度、弯曲疲劳强度、重合度，根据实际需要选择了遗传算法所得到的优化结果。 最后，为了检验轻量化后的优化结果，，使用Solidworks对立式捏合机的传动系统进行了建模与装配，并应用Ansys Workbench对其进行了模态分析，最终得到模型的固有频率和振动形式，证明优化是合理且有效的。
【关键词】：立式捏合机 行星传动 遗传算法(GA) 齿轮参数优化 仿真分析
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.425
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 绪论8-13
• 1.1 课题概况8-10
• 1.2 国内外研究概况10-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 2. 优化模型的建立13-25
• 2.1 行星传动系统优化设计的概述13-15
• 2.2 系统优化数学模型的建立15-24
• 2.3 本章小结24-25
• 3. 优化模型的求解25-36
• 3.1 优化方法的选择25-28
• 3.2 优化模型的求解28-35
• 3.3 本章小结35-36
• 4. 优化结果的分析36-44
• 4.1 优化结果的对比36-39
• 4.2 优化结果分析39-40
• 4.3 行星齿轮传动系统固有频率及振型分析40-42
• 4.4 本章小结42-44
• 5. 总结及展望44-45
• 5.1 总结44
• 5.2 展望44-45
• 致谢45-46
• 参考文献46-49
• 附录一 攻读学位期间发表学位论文目录49-50
• 附录二 齿轮强度约束相关参数50-53
• 附录三 主要优化程序53-54
• 附录四 遗传算法参数设置54-55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：立式捏合机行星齿轮传动系统齿轮质量优化设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：367658