吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (6): 1772-1779.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201606003
宗长富1, 任明辉1, 2, 万滢1, 陈涛2, 白鹰搏3
ZONG Chang-fu1, REN Ming-hui1, 2, WAN Ying1, CHEN Tao2, BAI Ying-bo3
摘要: 为了在变速器齿轮宏观参数设计阶段尽可能地降低齿轮啮合冲击振动,提出了一种斜齿轮宏观参数的减振优化设计方法。采用减小传递误差波动值作为减小冲击振动的手段,建立以减小冲击振动和体积为目标,同时考虑规范要求并保证强度的变速器斜齿轮宏观参数优化模型,采用遗传算法进行寻优。斜齿轮传递误差的计算方法考虑将斜齿轮副近似为众多小直齿轮副的叠加,并考虑相邻小直齿轮副的啮合角度的相位差,小直齿轮副的传递误差计算采用考虑轮体周向变形的改进石川法。优化结果表明,本文优化方法能够有效降低斜齿轮传递误差41%、降低体积1.34%。
中图分类号:
[1] 李宏坤,郭骋,房世利,等. 齿轮箱减振降噪优化设计方法研究[J]. 振动与冲击,2013,32(17):150-154. Li Hong-kun, Guo Cheng, Fang Shi-li, et al. Optimization design method for gearbox's vibration and noise reduction[J]. Journal of Vibration and Shock, 2013,32(17):150-154. [2] 李润方,王建军. 齿轮系统动力学——振动冲击噪声[M]. 北京:科学出版社,1997:383-392. [3] 蒋进科,方宗德,苏进展. 宽斜齿轮多目标修形优化设计[J]. 西安交通大学学报, 2014, 48(8): 91-97. Jiang Jin-ke, Fang Zong-de, Su Jin-zhan. Multi-objective optimal and modified design for wide helical gear[J]. Journal of Xi'an Jiaotong University, 2014,48(8):91-97. [4] 袁哲,孙志礼,王丹,等. 基于遗传算法的直齿圆柱齿轮修形优化减振[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2010,31(6):873-876. Yuan Zhe, Sun Zhi-li, Wang Dan, et al. GA-based optimum profile modification of spur gears for vibration damping[J]. Journal of Northeastern University(Natural Science),2010,31(6):873-876. [5] 吴勇军,王建军,韩勤锴,等. 基于接触有限元分析的斜齿轮齿廓修形与实验[J]. 航空动力学报,2011,26(2):409-415. Wu Yong-jun, Wang Jian-jun, Han Qin-kai, et al. Tooth profile modification of helical gears and experimental study based on finite element contact analysis[J]. Journal of Aerospace Power,2011,26(2):409-415. [6] 赵宁,杨杰. 高重合度圆柱齿轮传动多目标优化设计[J]. 机械传动,2012,36(7):43-46. Zhao Ning, Yang Jie. Multi-objective optimization design of high contact ratio cylindrical gear drive[J]. Journal of Mechanical Transmission,2012,36(7):43-46. [7] 蒋春明,阮米庆. 汽车机械式变速器多目标可靠性优化设计[J]. 汽车工程,2007,29(12):1090-1093. Jiang Chun-ming, Ruan Mi-qing. Multi-objective reliability optimal design of automotive mechanical transmission[J]. Automotive Engineering,2007,29(12):1090-1093. [8] Singh R. Dynamic transmission error prediction of helical gear pair under sliding friction using Floquet theory[J]. Journal of Mechanical Design,2008,130(5):680-682. [9] 常乐浩. 平行轴齿轮传动系统动力学通用建模方法与动态激励影响规律研究[D]. 西安:西北工业大学机电学院,2014. Chang Le-hao. A generalized dyamic model for parallel shaft gear transmission and the influences of dynamic excitations[D]. Xi'an:School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical Univer-sity, 2014. [10] 李瑰贤,于广滨,温建民,等. 求解齿轮系统非线性动力学微分方程的多尺度方法[J]. 吉林大学学报:工学版,2008,38(1):75-79. Li Gui-xian, Yu Guang-bin, Wen Jian-min, et al. Method of multiple scales in solving nonlinear dynamic differential equations of gear systems[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2008,38(1):75-79. [11] 李亚鹏,孙伟,魏静,等. 齿轮时变啮合刚度改进计算方法[J]. 机械传动,2010,34(5):22-26. Li Ya-peng, Sun Wei, Wei Jing, et al. Study on the improved algorithm of the time-varying meshing stiffness of gear[J]. Journal of Mechanical Transmission,2010,34(5):22-26. [12] Wei J, Gao P, Hu X, et al. Effects of dynamic transmission errors and vibration stability in helical gears[J]. Journal of Mechanical Science and Technology,2014,28(6):2253-2262. [13] Kang J S, Choi Y S. Optimization of helix angle for helical gear system[J]. Journal of Mechanical Science and Technology,2008,22(12):2393-2402. [14] 刘志峰,张志民,张敬莹,等. 基于多项式的等高齿锥齿轮时变啮合刚度建模[J]. 吉林大学学报:工学版,2013,43(4):939-944. Liu Zhi-feng, Zhang Zhi-min, Zhang Jing-ying, et al. Modelling of high-spiral bevel gear mesh stiffness based on polynomial[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2013,43(4):939-944. [15] 符升平,项昌乐,姚寿文,等. 基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性[J]. 吉林大学学报:工学版,2011,41(2):382-386. Fu Sheng-ping, Xiang Chang-le, Yao Shou-wen, et al. Dynamic characteristic of gear transmission system based on rigid and flexible coupled dynamics[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2011,41(2):382-386. [16] GB/T3480-1997. 渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法[S]. |
[1] | 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635. |
[2] | 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644. |
[3] | 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652. |
[4] | 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660. |
[5] | 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668. |
[6] | 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312. |
[7] | 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323. |
[8] | 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330. |
[9] | 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338. |
[10] | 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348. |
[11] | 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359. |
[12] | 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365. |
[13] | 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555. |
[14] | 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983. |
[15] | 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989. |
|