章动活齿传动的设计制造技术研究

项目类型：面上项目 项目编号：50905021 本项目从章动现象和活齿传动两方面入手，在锥齿少齿差行星传动的基础上，以滚动副钢球为中介体并替代锥齿，借助回转变换矩阵演绎并提出章动活齿传动的啮合原理和传动特点，进而给出章动活齿传动的设计理论和方法，从根本上解决了锥齿少齿差传动中内锥齿轮加工困难的问题，     

章动活齿传动的设计制造技术研究

项目类型：面上项目 项目编号：50905021 本项目从章动现象和活齿传动两方面入手，在锥齿少齿差行星传动的基础上，以滚动副钢球为中介体并替代锥齿，借助回转变换矩阵演绎并提出章动活齿传动的啮合原理和传动特点，进而给出章动活齿传动的设计理论和方法，从根本上解决了锥齿少齿差传动中内锥齿轮加工困难的问题，     

摆动活齿传动弹流润滑下的摩擦功耗

为了准确获得弹流润滑下摆动活齿传动的摩擦功率损失,根据摆动活齿传动的啮合原理,探讨了弹流润滑状态下,活齿与内齿圈之间滑动摩擦因数的计算方法,分析了传动过程中滑动摩擦因数的时变规律.在对活齿与内齿圈间的接触正压力和相对速度进行计算的基础上,建立了弹流润滑下,摆动活齿传动在一个啮合周期内不同啮合点处的瞬时滑动摩擦功率损失的计算模型.应用最小二乘法拟合了啮合周期内的瞬时滑动摩擦功率损失函数,通过对其进行积分运算导出了平均滑动摩擦功率损失的计算公式.实例计算表明:本文提出的摆动活齿传动啮合过程摩擦功耗的计算模型是可行的,当活齿与内齿圈在齿廓曲线拐点处啮合时,瞬时滑动摩擦功率损失最大,其值为118.4 W.      

二齿差摆线针齿行星传动摆线轮强度分析

二齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上,特别是在大功率速比小范畴的使用过程中得到广泛的应用.根据二齿差摆线针齿行星传动受力特点对齿差摆线针轮的强度进行分析,并与相同速比的一齿差摆线齿轮减速机摆线轮的强度进行比较.     

基于高精度FA针摆传动反求的最佳齿廓设计

在对高精度FA型针摆传动的FA45-29二齿差机型反求的基础上,通过进行测量数据处理确定了样机的重要参数,同时采用保证高精度传动的最佳齿廓的设计理论进行编程优化最佳修形量,进行最佳齿廓的设计,在保证相同的回差的同时可以有更好的承载能力.将设计的最佳齿廓以及优化的修顶曲线与反求样机齿廓使用Matlab进行了齿形比较分析,并分别建立和装配了三维模型,使用ANSYS有限元分析软件进行了受力分析的验证,理论优化的齿廓承载能力更佳.     

摆动活齿传动的动力学模型

以单个活齿受力为基础，分析了单排及双排结构摆动活齿传动机构的受力状态．将解超静定问题的位移法与机构动态静力分析方法相结合，以活齿微位移为基础建立变形协调方程组，推导了单排及双排结构摆动活齿传动机构的动力学模型．算例的计算结果表明，用推导的模型计算的受力状态符合活齿受力趋势的理论分析．     

二齿差摆线针齿行星传动摆线轮强度分析

二齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上，特别是在大功率速比小范畴的使用过程中得到广泛的应用．根据二齿差摆线针齿行星传动受力特点对齿差摆线针轮的强度进行分析，并与相同速比的—齿差摆线齿轮减速机摆线轮的强度进行比较．     

多齿差摆线针齿行星传动受力分析

多齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上,特别是在大功率速比小范畴的使用过程中得到广泛的应用.根据多齿差摆针齿行星传动的原理与受力特点对多齿差摆线针轮的受力进行了分析,并与相同速比的一齿差摆线齿轮减速机的受力进行比较.     

基于最佳齿廓设计理论的FA传动系列研究

本项目在研究FA传动的啮合原理和传动特点基础上，从通用传动和机器人传动两方面研究齿形修形理论和方法，提出“反弓齿廓”概念和“弓背齿廓”概念；建立适用于新型传动的新的动态受力分析理论和方法，分析计算新型传动的几何回差和动态回差，并对主要受力零件进行有限元分析和动力学计算，采用新的设计理论和方法进行齿形参数优化，     

活齿传动啮合几何的研究

本文以 JH 型活齿减速器为例,从动态、静态两个方面,讨论了活齿传动中活齿头部与尾部能否同时分别与针齿圆和偏心圆盘接触的啮合几何问题,通过理论推导证明了这种传动的发明者提出的“理论上约有半数齿同时啮合”的结论是不正确的,文中指出了这种传动的本质缺点,并对其发展前景进行了分析.     

随机需求下公交网络设计的期望值模型与求解算法研究

科学规划公交系统是解决城市交通拥挤问题的有效手段,公交网络设计问题更是公交体系规划的重点与难点。公交需求作为公交网络设计的输入条件,在现实中具有不确定性。鉴于此,假设不确定乘客需求具有随机特性,来研究随机需求下公交网络设计问题的优化方法。以乘客成本与运营成本最小化为优化目标,构建了多目标规划的期望值模型。将遗传算法与模拟退火算法相结合,设计了求解模型的遗传模拟退火算法。最后,通过算例验证了提出的模型与算法的有效性。     

城市交通连续平衡网络设计问题的GASA混合算法

通过建立城市交通连续平衡网络设计问题的双层规划模型,提出的一种基于遗传算法和模拟退火算法的GASA混合算法,经实例验证其与单一算法相比,具有较高的精确度,且最优解的性能指标有很大改善,在解决大型网络设计问题方面具有明显优势。     

Minimum resistance ship hull uncertainty optimization design based on simulation-based design method

In the ship hull optimization design based on simulation-based design (SBD) technology, low precision of the approximate model leads to an uncertainty form of optimization model. In order to enable the approximate model with finite precision to maximize the effectiveness, uncertainty optimization method is introduced here. Wave resistance coefficient approximation model, built by back propagation (BP) neural network, is represented as a form of interval. Afterwards, a minimum resistance optimization model is established with the design space constituted by principal dimensions and ship form coefficients. Double-level nested optimization architecture is proposed: for outer layer, improved particle swarm optimization (IPSO) algorithm with learning factor improvement strategy is used to generate design variables, and for inner layer, modified very fast simulated annealing (MVFSA) algorithm is used to solve the objective function interval with uncertainty region. Cases calculation proves the effectiveness and superiority of uncertainty optimization method for ship hull SBD optimization design, thus providing a good way for finding optimal designs.     

考虑弹流润滑的圆柱滚子轴承多目标智能优化设计

基于弹性流体动力润滑理论,以额定动载荷最大和膜厚比最大为目标函数,通过对圆柱滚子轴承多目标优化数学模型的研究,应用退火罚函数方法将其转化为无约束单目标优化问题.采用遗传算法求解含连续及离散变量的优化设计问题,同时针对遗传算法的局限性,采用了实数编码,调整了适应函数,设计了基于确定性准则的杂交算子和变异算子,借鉴了优解保留策略,结合模拟退火算法,形成了遗传模拟退火算法,该算法发挥了模拟退火与遗传算法各自的特点.算例表明了该优化方法的有效性.     

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研究混合交通网络设计问题,以交通网络总阻抗最小为目标,在建设资金的约束条件下给出了双层规划模型。将模拟退火算法中的退火策略引入到免疫克隆算法中,设计了求解模型的免疫克隆退火算法。算例验证了算法的可行性,并通过与模拟退火算法比较证明了设计算法的有效性。最后,在给定不同建设资金的约束条件下进行了灵敏度分析,并讨论了投资成本与网络总阻抗、建设资金约束与网络设计决策的关系。     

Mixed Transportation Network Design Based on Immune Clone Annealing Algorithm

This paper focuses on the mixed transportation network design problem. A bi-level programming model, constrained by investment budget, is developed to minimize the total impedance of transportation network. The immune clone annealing algorithm, which is designed by combining annealing tactic of simulated annealing algorithm and immune clone algorithm, is introduced to solve the proposed bi-level model. Compared with simulated annealing algorithm, the feasibility and effectiveness of the model and the algorithm is demonstrated through a numerical experiment. The sensitivity analysis on different investment budget constraints is provided, as well as the relation between investment cost and the total impedance of network, investment budget constraint, and decision on network design.     

经济圈公路网络布局优化模型研究

针对经济圈公路网络布局特点,建立一种基于遗传-模拟退火混合优化策略算法的经济圈公路网多目标双层布局优化模型,并采用MATLB开发了相应的算法程序进行求解,该算法尤其适合求解大规模网络优化问题.最后以长三角经济圈简化公路网络做实例验证分析,结果表明建立的模型和提出的解法效果良好,具有可行性.     

多级物流配送网络设计的优化模型及算法

由于生产企业单层次的配送网络结构与大范围物流配送存在很大的不适应性,文中提出了一种符合生产实际需要的多级物流配送网络结构设计,由此建立了可以描述一般性多级配送网络设计问题的通用优化模型,并设计了该优化模型的模拟退火算法.算例研究表明,采用该优化方法运算快捷,所得结果合理,能为生产企业的物流配送网络设计提供良好的决策支持.     

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考虑城市路网中不同出行方式车流之间相互影响,通过对私家车实行拥挤道路使用收费和增加公交发车频率之间的相互制约关系分析,提出了基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价的优化问题. 在分析确定路网上公交车和私家车出行方式的广义出行成本的基础上建立了该问题的双层规划模型,其中上层规划以路网上的出行者消费盈余最大为优化目标,下层规划为弹性需求下的组合出行网络用户平衡模型;并设计了基于模拟退火算法求解的优化算法. 算例分析表明,基于可变公交发车频率的城市拥挤道路收费定价模型和算法能够更有效地解决道路拥挤问题.