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國內外捏合機齒輪傳動優化技術的發展概況

作者: 來源: 日期:2019-09-21 10:00:36 人氣:5

國內外捏合機齒輪傳動優化技術的發展概況

 

 20 世紀 80 年代初以來,我國在優化技術研究與應用方面取得了長足的發展,在優化決策理論與方法上能夠跟蹤這一領域的國際發展前沿,在優化設計軟件開發和工程用用中取得了成果。國內在“六五”期間由華中科技大學和合肥工業大學牽頭的 15 高校聯合開發的OPB 常用優化方法程序庫”和“常用機械零部件及機構優化設計程序庫”標志著我國在優化方法及應用方面的研究已接近或達到了當時的世界先進水平。在“七五”期間進一步發展了“OPB-2 優化方法程序庫”和處理離散變量的“MOD”等[27]。

鑒于機械系統的設計中存在著大量可以優化的問題,國內外許多專家學者,以及公司中的研究人員在這方面進行了大量工作,并且起到了明顯的效果。如美國貝爾bell 飛機公司采用優化方法解決 450 個設計變量的大型結構優化問題。通過機翼的優化設計使其質量減少了 35%[28]。波音Boeing公司也有類似的情況,在 747 機身的設計中采用優化技術,起到了減少質量、縮短生產周期、降低成本的效果。武漢鋼鐵公司所引進 1700 薄板軋機是德國 DMAG 公司提供的。該公司在對此產品進行優化修改后,獲得了很好的經濟效益。在航天器及地面仿真設計的研制中,優化設計方法運用到固體火箭發動機、火箭形體設計等方面,取得了廣泛的應用[29]。

在齒輪系統的優化中,常規優化已經較為成熟。但在實際工程應用中,齒輪的失效形式并不是由于單一原因造成的,在使用過程中,齒輪的接觸疲勞、彎曲疲勞等導致齒輪失效的原因互相影響互相滲透,最終導致系統發生故障,因此,優化的方向正朝著集成方面發展,優化目標也已從單一目標問題的優化,向多目標多約束優化方面發展[30]。

 

歸結各種文獻,捏合機行星齒輪傳動系統的優化主要集中在以下幾個方面:體積優化設計、傳動效率優化設計、機構優化設計、重量優化設計、可靠性優化設計、穩健性優化設計和多目標優化設計[31]。近幾年來,各種智能算法如模擬生物遺傳進化的遺傳算法,模糊優化、模糊可靠優化、神經網絡和混沌優化被引入到了齒輪參數的優化中。Djamel Berkoune 采用模糊優化原理,將原來的多目標優化函數轉化為單一目標函數,得到了系統設計的最優解[32];V. Savsani 將蟻群和模擬退火算法引入了齒輪傳動系統,并分析比較兩種算法得到了最終的最優解[33];Cevdet Gologlu 結合了遺傳算法及懲罰函數算法對優化目標進行求解分析[34]。針對不同的行星齒輪的優化目標,大家采取了不同的優化函數,不同的優化目標優化場合適應的優化算法是不同的,各種算法之間各有優缺點,需要根據實際情況合理的選擇算法,以達到系統優化的目標。

綜合以上分析,大多數關于捏合機行星齒輪的優化多集中與對 2K-H 型行星齒輪所做的分析,而對于類似于立式捏合機傳動系統這樣復雜的周轉行星輪系很少有涉及,所以,本文專門針對立式捏合機的傳動系統做了相關的優化和分析。 

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    標簽:捏合機
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