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《哈尔滨工程大学》 2010年
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船用封闭行星齿轮传动优化设计研究

林鸿蕴  
【摘要】:随着我国造船业的快速发展,船用齿轮箱的需求量也在不断增加。目前,船用齿轮箱正朝着提高功率密度、降低重量、提高传动效率、加快研制速度等方向发展。而具有结构紧凑、传动效率高和功率分流特点的封闭式行星传动引起了人们的广泛关注。在此背景下,本文对船用封闭行星传动的优化问题进行了研究,重点研究了以体积和效率为优化目标的数学建模及优化算法的选用和求解。 结合船用封闭行星齿轮的结构特点,首先分析其功率流向和受力情况,讨论强度校核的计算方法。然后以体积最小和效率最高为目标函数,以齿数、模数、齿宽系数、行星轮个数和螺旋角为设计变量,以配齿条件、重合度、强度条件、相邻两级间的径向尺寸等为约束条件,建立较精确的船用封闭行星齿轮传动的数学模型。 针对优化目标函数和约束函数的非线性,设计变量的离散性和连续性,选用遗传算法作为优化算法。针对遗传算法容易陷入“早熟”等缺点,通过距离测度改进遗传算子,引入菱形思维和最优保存策略,得到了具有实值编码技术的改进型自适应遗传算法。 基于Visual C++平台和Access数据库,利用C++语言编制ABS2008的齿轮强度校核程序、常用的材料数据库和船用封闭行星齿轮传动优化程序的人机交互界面。利用优化程序对算例进行计算,并对优化结果进行了对比分析和验证。分析结果表明,优化设计所选用的改进型遗传算法优化出的结果对减速器体积和效率优化效果明显。在保持强度的同时,较好的实现了重量的减轻。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH132.41;U664.22

【参考文献】
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【相似文献】
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