《微小型變厚齒輪減速裝置的關鍵技術研究》是2021年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：微小型變厚齒輪減速裝置的關鍵技術研究
- 作者：於廣濱
- 出版時間：2021年
- 出版社：科學出版社
- 頁數：188 頁
- 字數：252000
- ISBN：9787030504326
- 定價：99 元
- 裝幀：平裝
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹了微小型變厚齒輪減速裝置的相關技術。首先對國內外現有減速裝置的多種方案進行了全面深入分析，為了實現輸入輸出軸垂直和苛刻的技術要求，確定了採用可調隙旋轉矢量減速傳動形式，確定了圓弧錐齒輪傳動（高速級）和變厚齒輪傳動（低速級）的旋轉矢量減速裝置方案。根據傳統設計方法初步確定了減速裝置的結構參數，運用有限元理論及ANSYS軟體對其關鍵零部件進行了強度和模態分析；然後採用基於改進的雙群體差分多層文化粒子群融合算法對其結構進行了多目標設計；在綜合考慮齒側間隙、時變嚙合剛度、傳遞誤差等多種非線性因素的情況下，建立了弧齒錐齒輪副的非線性動力學分析模型並進行了求解；討論了非漸開線變厚齒輪的相關理論；最後對研製的樣機進行了效率和振動特性的試驗。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究目的和意義 1
1.2 傳動裝置的研究現狀 2
1.2.1 諧波傳動裝置研究現狀 2
1.2.2 少齒差傳動裝置研究現狀 3
1.2.3 RV傳動裝置研究現狀 5
1.3 齒輪動力學研究現狀 6
1.4 基於神經網路的可靠性分析研究現狀 8
1.4.1 結構可靠性的研究現狀 8
1.4.2 神經網路的研究現狀 9
1.5 多目標最佳化算法的研究現狀 10
1.5.1 多目標最佳化問題的研究現狀 10
1.5.2 多目標粒子群最佳化算法的研究現狀 12
1.6 變齒厚漸開線齒輪的發展現狀 12
第2章 微小型減速裝置方案設計及結構設計 17
2.1 微小型減速裝置方案設計分析 17
2.1.1 微小型減速裝置的技術要求（樣機） 17
2.1.2 諧波減速裝置 17
2.1.3 少齒差減速裝置 18
2.1.4 RV減速器 19
2.1.5 微小型可調隙內嚙合變厚齒輪RV減速器 21
2.2 微小型減速裝置部分關鍵參數分析與計算 24
2.2.1 傳動比的計算 24
2.2.2 輸入軸和輸出軸的初步設計 24
2.2.3 弧齒錐齒輪初步設計 25
2.2.4 關鍵部件強度分析 26
2.2.5 微小型減速裝置的效率計算 27
2.2.6 微小型減速裝置回差的分析和計算 28
2.3 微小型減速裝置有限元強度分析和模態分析 30
2.3.1 微小型減速裝置部分關鍵零部件的有限元強度分析 31
2.3.2 微小型減速裝置部分關鍵零部件的有限元模態分析 32
2.4 內嚙合變厚齒輪副智慧型化設計軟體的研製 34
2.5 基於Pro/ENGINEER的弧齒錐齒輪參數化設計 36
2.6 本章小結 36
第3章 多目標最佳化算法的研究和套用 38
3.1 文化算法 39
3.1.1 文化算法的基本理論 39
3.1.2 文化算法模型 39
3.2 基於雙群體差分進化算法的改進文化算法 44
3.2.1 差分進化算法 44
3.2.2 基於雙群體的差分進化算法 45
3.2.3 改進的雙群體差分進化算法 46
3.3 基於雙群體差分進化算法的改進文化粒子群最佳化算法 48
3.3.1 文化粒子群最佳化算法的基本思想 48
3.3.2 交叉操作和小生境競爭機制 49
3.3.3 改進算法在多目標測試函式中的套用 52
3.4 基於CPSA算法的微小型減速裝置多目標最佳化設計 53
3.4.1 設計變數 53
3.4.2 目標函式的確定 54
3.4.3 約束條件的建立 56
3.5 最佳化程式設計 59
3.6 最佳化實例 60
3.7 本章小結 61
第4章 計及齒側間隙、時變嚙合剛度的弧齒錐齒輪動力學分析 62
4.1 弧齒錐齒輪系統非線性動力學微分方程的建立 62
4.2 間隙非線性函式的多項式擬合 66
4.3 齒輪系統的剛度激勵 67
4.4 Gear方法求解齒輪系統動力學微分方程概述 70
4.5 齒輪系統力學方程的數值計算 72
4.5.1 系統的基本性質 72
4.5.2 跳躍現象 78
4.6 本章小結 79
第5章 基於ICPSDPNN和Monte Carlo的微小型減速裝置可靠性分析 80
5.1 改進的混沌粒子群動態過程神經網路 80
5.1.1 動態過程神經網路 80
5.1.2 改進的混沌粒子群最佳化算法 84
5.1.3 改進的混沌粒子群動態過程神經網路算法 89
5.1.4 改進的混沌粒子群動態過程神經網路仿真試驗 90
5.2 微小型減速裝置可靠性分析 92
5.2.1 微小型減速裝置系統故障樹的建立 92
5.2.2 減速裝置系統故障樹的分析 94
5.2.3 基於ICPSDPNN和Monte Carlo的減速裝置可靠性分析仿真 96
5.3 本章小結 98
第6章 相交軸非漸開線變厚齒輪的嚙合分析 99
6.1 坐標系的建立與變換 99
6.2 漸開線變厚齒輪的齒面方程 101
6.3 非漸開線變厚齒輪的齒面方程推導及接觸線方程的確定 102
6.4 變厚齒輪幾何參數的確定 105
6.5 非漸開線變厚齒輪的修形量分析 107
6.5.1 齒形差的計算方法 107
6.5.2 齒向差的計算方法 110
6.6 變厚齒輪齒形差與齒向差的數值計算分析 112
6.7 相交軸非漸開線變厚齒輪副誘導法曲率的計算 115
6.8 本章小結 118
第7章 交錯軸非漸開線變厚齒輪的空間嚙合分析 120
7.1 交錯軸變厚齒輪實現線接觸的新思想 120
7.2 坐標系的建立與變換 121
7.3 交錯軸非漸開線變厚齒輪嚙合方程、齒廓方程和接觸線方程 123
7.4 交錯軸非漸開線變厚齒輪副的三維實體仿真和誘導法曲率的計算 125
7.5 非漸開線變厚齒輪齒形差和齒向差的計算與分析 127
7.5.1 齒形差的計算與分析 127
7.5.2 齒向差的計算與分析 129
7.6 實例計算與分析 131
7.7 本章小結 136
第8章 非漸開線變厚齒輪齒面修形及最佳化 137
8.1 非漸開線變厚齒輪齒面修形簡介 137
8.2 大平面砂輪磨齒機的磨削原理 137
8.3 大平面砂輪磨齒機的改進 139
8.4 非漸開線變厚齒輪擬合齒向曲線 139
8.5 擬合曲線的最佳化 144
8.5.1 目標函式的確定 144
8.5.2 最最佳化求解 144
8.6 本章小結 147
第9章 非漸開線變厚齒輪傳動接觸區分析 148
9.1 錐面砂輪磨齒坐標系的變換 148
9.2 輪齒修形後的齒廓方程 150
9.3 實際接觸區計算 153
9.3.1 兩齒輪在固定坐標系中的齒面方程 154
9.3.2 接觸跡線的計算 155
9.3.3 接觸橢圓的計算 156
9.4 輪齒接觸強度計算 158
9.5 非漸開線變厚齒輪三維接觸的有限元分析 159
9.5.1 非漸開線變厚齒輪三維實體模型的建立 161
9.5.2 單元劃分及前處理 162
9.5.3 施載入荷 163
9.5.4 輪齒接觸分析的有限元求解 165
9.5.5 輪齒接觸分析的有限元實例 166
9.6 利用Pro/ENGINEER的截面圖功能檢查接觸狀態 167
9.7 本章小結 169
第10章 微小型減速裝置的製造及試驗研究 170
10.1 微小型減速裝置樣機的設計與製造 170
10.2 微小型減速裝置的試驗研究 172
10.2.1 試驗準備 173
10.2.2 微小型RV減速裝置樣機的傳動效率試驗 173
10.2.3 微小型RV減速裝置樣機的動力學性能試驗 176
10.3 本章小結 179
參考文獻 180
