微小型變厚齒輪減速裝置的關(guān)鍵技術(shù)研究

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究目的和意義 1
1.2 傳動(dòng)裝置的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 諧波傳動(dòng)裝置研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 少齒差傳動(dòng)裝置研究現(xiàn)狀 3
1.2.3 RV傳動(dòng)裝置研究現(xiàn)狀 5
1.3 齒輪動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀 6
1.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析研究現(xiàn)狀 8
1.4.1 結(jié)構(gòu)可靠性的研究現(xiàn)狀 8
1.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀 9
1.5 多目標(biāo)優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀 10
1.5.1 多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的研究現(xiàn)狀 10
1.5.2 多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀 12
1.6 變齒厚漸開(kāi)線(xiàn)齒輪的發(fā)展現(xiàn)狀 12
第2章 微小型減速裝置方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
2.1 微小型減速裝置方案設(shè)計(jì)分析 17
2.1.1 微小型減速裝置的技術(shù)要求（樣機(jī)） 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(diào)隙內(nèi)嚙合變厚齒輪RV減速器 21
2.2 微小型減速裝置部分關(guān)鍵參數(shù)分析與計(jì)算 24
2.2.1 傳動(dòng)比的計(jì)算 24
2.2.2 輸入軸和輸出軸的初步設(shè)計(jì) 24
2.2.3 弧齒錐齒輪初步設(shè)計(jì) 25
2.2.4 關(guān)鍵部件強(qiáng)度分析 26
2.2.5 微小型減速裝置的效率計(jì)算 27
2.2.6 微小型減速裝置回差的分析和計(jì)算 28
2.3 微小型減速裝置有限元強(qiáng)度分析和模態(tài)分析 30
2.3.1 微小型減速裝置部分關(guān)鍵零部件的有限元強(qiáng)度分析 31
2.3.2 微小型減速裝置部分關(guān)鍵零部件的有限元模態(tài)分析 32
2.4 內(nèi)嚙合變厚齒輪副智能化設(shè)計(jì)軟件的研制 34
2.5 基于Pro/ENGINEER的弧齒錐齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì) 36
2.6 本章小結(jié) 36
第3章 多目標(biāo)優(yōu)化算法的研究和應(yīng)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 基于雙群體差分進(jìn)化算法的改進(jìn)文化算法 44
3.2.1 差分進(jìn)化算法 44
3.2.2 基于雙群體的差分進(jìn)化算法 45
3.2.3 改進(jìn)的雙群體差分進(jìn)化算法 46
3.3 基于雙群體差分進(jìn)化算法的改進(jìn)文化粒子群優(yōu)化算法 48
3.3.1 文化粒子群優(yōu)化算法的基本思想 48
3.3.2 交叉操作和小生境競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制 49
3.3.3 改進(jìn)算法在多目標(biāo)測(cè)試函數(shù)中的應(yīng)用 52
3.4 基于CPSA算法的微小型減速裝置多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì) 53
3.4.1 設(shè)計(jì)變量 53
3.4.2 目標(biāo)函數(shù)的確定 54
3.4.3 約束條件的建立 56
3.5 優(yōu)化程序設(shè)計(jì) 59
3.6 優(yōu)化實(shí)例 60
3.7 本章小結(jié) 61
第4章 計(jì)及齒側(cè)間隙、時(shí)變嚙合剛度的弧齒錐齒輪動(dòng)力學(xué)分析 62
4.1 弧齒錐齒輪系統(tǒng)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)微分方程的建立 62
4.2 間隙非線(xiàn)性函數(shù)的多項(xiàng)式擬合 66
4.3 齒輪系統(tǒng)的剛度激勵(lì) 67
4.4 Gear方法求解齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程概述 70
4.5 齒輪系統(tǒng)力學(xué)方程的數(shù)值計(jì)算 72
4.5.1 系統(tǒng)的基本性質(zhì) 72
4.5.2 跳躍現(xiàn)象 78
4.6 本章小結(jié) 79
第5章 基于ICPSDPNN和Monte Carlo的微小型減速裝置可靠性分析 80
5.1 改進(jìn)的混沌粒子群動(dòng)態(tài)過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 80
5.1.1 動(dòng)態(tài)過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 80
5.1.2 改進(jìn)的混沌粒子群優(yōu)化算法 84
5.1.3 改進(jìn)的混沌粒子群動(dòng)態(tài)過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 89
5.1.4 改進(jìn)的混沌粒子群動(dòng)態(tài)過(guò)程神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真試驗(yàn) 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(tǒng)故障樹(shù)的建立 92
5.2.2 減速裝置系統(tǒng)故障樹(shù)的分析 94
5.2.3 基于ICPSDPNN和Monte Carlo的減速裝置可靠性分析仿真 96
5.3 本章小結(jié) 98
第6章 相交軸非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪的嚙合分析 99
6.1 坐標(biāo)系的建立與變換 99
6.2 漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪的齒面方程 101
6.3 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪的齒面方程推導(dǎo)及接觸線(xiàn)方程的確定 102
6.4 變厚齒輪幾何參數(shù)的確定 105
6.5 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪的修形量分析 107
6.5.1 齒形差的計(jì)算方法 107
6.5.2 齒向差的計(jì)算方法 110
6.6 變厚齒輪齒形差與齒向差的數(shù)值計(jì)算分析 112
6.7 相交軸非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪副誘導(dǎo)法曲率的計(jì)算 115
6.8 本章小結(jié) 118
第7章 交錯(cuò)軸非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪的空間嚙合分析 120
7.1 交錯(cuò)軸變厚齒輪實(shí)現(xiàn)線(xiàn)接觸的新思想 120
7.2 坐標(biāo)系的建立與變換 121
7.3 交錯(cuò)軸非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪嚙合方程、齒廓方程和接觸線(xiàn)方程 123
7.4 交錯(cuò)軸非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪副的三維實(shí)體仿真和誘導(dǎo)法曲率的計(jì)算 125
7.5 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪齒形差和齒向差的計(jì)算與分析 127
7.5.1 齒形差的計(jì)算與分析 127
7.5.2 齒向差的計(jì)算與分析 129
7.6 實(shí)例計(jì)算與分析 131
7.7 本章小結(jié) 136
第8章 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪齒面修形及優(yōu)化 137
8.1 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪齒面修形簡(jiǎn)介 137
8.2 大平面砂輪磨齒機(jī)的磨削原理 137
8.3 大平面砂輪磨齒機(jī)的改進(jìn) 139
8.4 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪擬合齒向曲線(xiàn) 139
8.5 擬合曲線(xiàn)的優(yōu)化 144
8.5.1 目標(biāo)函數(shù)的確定 144
8.5.2 *優(yōu)化求解 144
8.6 本章小結(jié) 147
第9章 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪傳動(dòng)接觸區(qū)分析 148
9.1 錐面砂輪磨齒坐標(biāo)系的變換 148
9.2 輪齒修形后的齒廓方程 150
9.3 實(shí)際接觸區(qū)計(jì)算 153
9.3.1 兩齒輪在固定坐標(biāo)系中的齒面方程 154
9.3.2 接觸跡線(xiàn)的計(jì)算 155
9.3.3 接觸橢圓的計(jì)算 156
9.4 輪齒接觸強(qiáng)度計(jì)算 158
9.5 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪三維接觸的有限元分析 159
9.5.1 非漸開(kāi)線(xiàn)變厚齒輪三維實(shí)體模型的建立 161
9.5.2 單元?jiǎng)澐旨扒疤幚?162
9.5.3 施加載荷 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(shí)例 166
9.6 利用Pro/ENGINEER的截面圖功能檢查接觸狀態(tài) 167
9.7 本章小結(jié) 169
第10章 微小型減速裝置的制造及試驗(yàn)研究 170
10.1 微小型減速裝置樣機(jī)的設(shè)計(jì)與制造 170
10.2 微小型減速裝置的試驗(yàn)研究 172
10.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備 173
10.2.2 微小型RV減速裝置樣機(jī)的傳動(dòng)效率試驗(yàn) 173
10.2.3 微小型RV減速裝置樣機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn) 176
10.3 本章小結(jié) 179
參考文獻(xiàn) 180