履带车辆带齿啮合性能影响因子的析因分析与健壮性优化技术

发布时间：2020-06-27 21:17

【摘要】：带齿啮合广泛存在于履带传动中,啮合过程的冲击往往会产生振动和噪声而影响啮合性能。针对履带车辆带齿啮合过程中由于冲击导致的啮合性能恶化的问题,本文主要围绕驱动效率与主动轮最大应力两个指标开展啮合性能饱和析因分析与优化研究,分析了啮合性能评价指标和影响因素,提出了面向啮合性能分析的动力学模型快速构建与重构方法和零效应半正态图法的饱和析因分析方法,实现了啮合性能显著因子分析和带齿啮合性能的健壮性设计,结合某履带车辆动力学建模与性能优化实例,验证了本文方法的有效性。本文主要内容如下:第一章介绍了论文的研究背景与意义,综述了机构啮合性能分析方法、饱和析因设计分析方法和机械结构健壮性设计方法的国内外研究现状,提出了本文研究内容和组织框架。第二章针对带齿啮合动力学建模复杂的问题,提出了面向带齿啮合性能分析的动力学模型快速构建与重构方法,通过文本驱动的批量化力学单元自动添加和几何模型置换的快速重构,提高了动力学建模的效率和质量;针对啮合性能评价指标中的驱动效率计算问题,提出了一种基于测力板的履带车辆驱动力测量方法,分析了啮合性能的相关影响因素。第三章提出了零效应半正态图法的饱和析因分析方法,通过显著因子数量的预估、判定直线和判定区域的确定,实现了显著因子的准确判断,克服了零效应搜索法计算零效应个数误差过大和半正态图法主观性太强的问题,提高了显著因子的判断精度。将零效应半正态图法应用于啮合性能影响因子显著性分析,验证了该显著因子提取方法的有效性和准确性。第四章研究了啮合性能的6-sigma健壮性设计方法,分析了设计变量和约束条件,利用拉丁超立方采样、RBF近似模型拟合和PSO寻优完成了啮合性能健壮性设计求解,基于蒙特卡罗数据模拟实现了啮合性能优化结果的统计分析对比,验证了啮合性能健壮性设计方法的有效性。第五章开展了履带车辆动力学快速建模与啮合性能优化方法的应用实例验证,实现了履带车辆动力学模型的快速构建与重构,计算分析了车辆运动中的驱动效率和主动轮最大应力,对啮合性能优化的健壮性设计结果进行了实例分析,验证了动力学快速建模与啮合性能优化方法的可行性。第六章对本文研究工作进行了总结,并对今后的研究方向进行了展望。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.694
【图文】：

履带车辆的主要特征是行动部分选用履带行驶装置，车辆通过左右两条对称的履带逡逑行进［１］。履带行驶装置一般由履带系统、主动轮、诱导轮、平衡轴、负重轮和托带轮组逡逑成，如图１．１所示。负重轮与车体之间通过平衡轴连接，其具有弹性和阻尼，能够减少逡逑车辆运动中的振动，其中负重轮承受车辆的重量，并传递到履带上。诱导轮一般位于主逡逑动轮水平相对的位置，能够调整单侧履带的预紧力，从而确保运动过程中履带车辆的平逡逑稳性。主动轮与发动机输出的减速装置连接，给整辆车的运动提供动力。托带轮位于主逡逑动轮与诱导轮之间，用于防止履带环上部分的振动，避免履带脱落。履带是由许多金属逡逑板等距铰接而成，连接主动轮、负重轮、诱导轮和拖带轮。逡逑ｃｃｒ．．．．．．ｒ逦＾逡逑诱栜逦￥？轴逦托“主４逡逑图１．１履带车辆的结构逡逑对于采用履带装置作为行动系统的车辆，其履带可以看做车辆自带的一条无穷长的逡逑轨道，能够具有过墙、爬坡、过壕沟和过侧坡等性能，是一种通过性能极强的行驶工具，逡逑因此在农用、建筑工程和国防军工领域得到广泛的应用［２］

履带车辆的主要特征是行动部分选用履带行驶装置，车辆通过左右两条对称的履带逡逑行进［１］。履带行驶装置一般由履带系统、主动轮、诱导轮、平衡轴、负重轮和托带轮组逡逑成，如图１．１所示。负重轮与车体之间通过平衡轴连接，其具有弹性和阻尼，能够减少逡逑车辆运动中的振动，其中负重轮承受车辆的重量，并传递到履带上。诱导轮一般位于主逡逑动轮水平相对的位置，能够调整单侧履带的预紧力，从而确保运动过程中履带车辆的平逡逑稳性。主动轮与发动机输出的减速装置连接，给整辆车的运动提供动力。托带轮位于主逡逑动轮与诱导轮之间，用于防止履带环上部分的振动，避免履带脱落。履带是由许多金属逡逑板等距铰接而成，连接主动轮、负重轮、诱导轮和拖带轮。逡逑ｃｃｒ．．．．．．ｒ逦＾逡逑诱栜逦￥？轴逦托“主４逡逑图１．１履带车辆的结构逡逑对于采用履带装置作为行动系统的车辆，其履带可以看做车辆自带的一条无穷长的逡逑轨道，能够具有过墙、爬坡、过壕沟和过侧坡等性能，是一种通过性能极强的行驶工具，逡逑因此在农用、建筑工程和国防军工领域得到广泛的应用［２］

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 王宇;余雄庆;;稳健优化的表述、不确定分析与求解策略[J];中国制造业信息化;2008年03期

2 张晓琴;张应山;茆诗松;;二水平正交饱和设计的统计分析：零效应搜索法[J];华东师范大学学报(自然科学版);2008年01期

相关博士学位论文 前2条

1 安治国;径向基函数模型在板料成形工艺多目标优化设计中的应用[D];重庆大学;2009年

2 张晓琴;正交饱和效应模型的统计分析[D];华东师范大学;2007年

相关硕士学位论文 前5条

1 刘汉文;基于改进粒子群算法的动车组车体结构优化设计研究[D];北京交通大学;2017年

2 毕朋飞;基于单滚筒底盘测功机的汽车传动效率测试方法研究[D];华东交通大学;2016年

3 张慧云;基于径向基函数网络的高速列车参数设计与优化[D];西南交通大学;2015年

4 董朵;基于析因设计的汽车车身的多变量抗撞性优化[D];湖南大学;2012年

5 杨志程;几种无重复试验的饱和析因设计分析方法的稳健性[D];华东师范大学;2006年

本文编号：2732115