但是,前人对行星齿轮传动系统的分析与优化过程中仍然存在缺陷,以及对齿轮的三维建模与仿真存在很多不足。行星齿轮传动的设计是一个复杂的工程问题,设计中不但要考虑结构几何尺寸、运动关系,并且要考虑摩擦,润滑及动力学等问题。为使优化设计模型更符合工程实际要求,必须引入相应的约束条件和判定标准,而且在实际设计中还常常有不同的目标,如追求效率高、希望体积小、要求质量轻等。因此,我将采用多目标有约束的优化方法,从精度高、体积小、效率高等不同角度出发,探讨星齿轮机构的多目标人机交互式优化设计的新设计方法。
而在齿轮传动设计中,对齿轮的精确建模显得尤为重要。如何提高和保证齿轮传动的精确性是目前齿轮建模研究领域的重点研究方向。
分析行星齿轮机构传动方案;并通过计算分析,确定行星轮系齿轮的齿数、模数等参数,校核齿轮的接触和弯曲强度;完成内外啮合齿轮、轴、行星架的设计计算。利用MATLAB优化工具箱对两级行星齿轮传动机构进行多目标优化设计,以体积(重量)最小、传递效率最高作为优化目标,建立多目标优化数学模型。
利用Pro/E三维软件对行星齿轮减速器的各部件建模,并完成与整机的装配;利用Pro/E对减速器的模型进行全局的运动仿真,对内外啮合齿轮传动进行运动学分析。
研究方法:采取理论方法设计研究与计算机模拟相结合的研究方法。
步骤:
(1) 分析行星齿轮机构传动方案,根据分析的结果,确定齿轮传动方案。
(2) 确定传动方案后进行各主要参数的理论计算与校核,以及确定各优化所需的条件。
(3) 通过MATLAB优化工具箱对行星齿轮传动系统进行优化设计,以体积最小、工作效率最高为目标,建立数学模型。
(4) 比较优化前后情况,对优化结果进行分析,并与最初想要达到的要求比较。
(5) 根据行星齿轮减速器结构,解读其工作原理。
(6) 按照分解后的结构,在Pro/E环境下进行关键部件的建模。
(7) 根据减速器结构,在Pro/E环境下进行部件装配。
(8) 对装配后的行星减速器整机进行运动学仿真分析。
措施:在理论方面,主要是传动系统理论分析及各优化简化原理分析。在软件方面,利用MALAB优化工具箱进行优化分析,并用Pro/E建立模型及运动仿真。