基于齿轮动态激励和弹流润滑的多目标优化
2012-07-09钱学毅
图学学报 2012年6期
关键词:优化
钱学毅, 吴 双
(1. 武夷学院电子工程系,福建 武夷山 354300;2. 浙江经贸职业技术学院应用工程系,浙江 杭州 310018)
齿轮传动系统的刚度激励表现为因啮合齿对数变化导致啮合综合刚度随时间周期变化从而引起齿轮轮齿啮合力周期变化。刚度激励是一种参数激励,其力学效应使齿轮系统处于参数振动状态。这样,即使外载为零或为常量时,系统也会因刚度激励而产生振动。刚度激励主要与齿轮副的设计参数有关[1]。因此,从刚度激励和系统行为的统一性方面研究系统参数与结构的优化选择与配置,有助于改进齿轮传动系统的设计。
在对齿面胶合强度的计算中,冷胶合是指因为载荷过大使油膜破裂,出现金属直接接触的破坏现象。主要发生在处于边界或混合润滑状态下的重载齿轮传动中,通常用控制齿间最小油膜厚度的方法避免齿面冷胶合。齿间最小油膜厚度越大,齿面胶合强度越高。根据弹性流体动力润滑理论和现代磨擦学理论,齿间最小油膜厚度与齿轮的设计参数密切相关。因此,合理选择齿轮的设计参数,有助于提高齿面胶合强度。
目前国内外针对齿轮传动系统刚度激励及齿间最小油膜厚度的研究日益受到人们的关注,取得了一定的进展。文献[2,4]通过对行星轮系建立系统动力学方程,对系统中时变刚度引起的激励及对系统振动的影响进行了系统的研究。文献[5]建立的行星齿轮传动的弯扭耦合非线性动力学模型考虑了诸多因素的影响,其中也包括时变刚度。……
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