行星齿轮减速器优化设计

1、 文威 2022年2月9日 问题类型：混合离散变量问题行星齿轮减速器优化设计研究现状摘自：申凯 大连理工大学 硕士学位论文 2008七个方面:体积优化设计：太阳轮和行星轮的总体积最小算法：完全枚举法、离散复合形法、降维穷举法、模糊优化、随机网络搜索法、离散惩罚函数法典型目标函数：研究人员：江渡、成经平、M.F.Pashkevichandv.v.Gerashchenko传动效率优化设计：啮合效率最高典型目标函数：研究人员：李爱军、沈慧芬、刘殿辉、 Lin.JandParker,R.G、Hori,K.,andHayashi、 SeizoUEMATS机构优化设计：满足运动强度等诸多约束条件下优化其结

2、构,使其最紧凑典型目标函数：研究人员：郎书缘、邵芝梅、方绍恩、 P.N.Gromyko,A.A.statsenko行星齿轮减速器优化设计研究现状 重量优化设计：质量最小现状：和体积最小优化模型如出一辙 可靠性优化设计:优化设计与可靠性设计结合研究人员：王剑彬、江家伍、龚小平、赵彦茹、赵勇、吉鸿涛、查建中、李威、于照、贾志新、D.vGrokhovskii 稳健性优化设计:波动变化最小典型目标函数：研究人员：王剑彬、林国湘、 F.L.LitVin,D.Veeehiato,A.Demenego、 Kahraman, A.,andvijajakar、 Yu.A.Derzhavet 多目标优化设计算法：

3、模糊遗传算法研究人员：傅晓锦、刘晓星、 Chen,J一L.,andTseng.、 Ishida,T.,andHikada,T.采煤机截割部行星齿轮减速器三维优化设计研究 张俊良 哈尔滨理工大学 工程硕士学位论文 2007年6月优化目标: 行星轮和太阳轮总体积最小约束条件: 相关的设计准则求解: MATLAB软件的优化函数工具箱MATLAB函数求解缺点：软件中的优化函数处理离散变量是多视为连量，再对结果圆整，这脱离实际优化结果：体积减小了20.22%,径向尺寸减小 了11.03%电动轮轮边减速器的优化设计研究及有限元分析 李洋 山东大学 硕士学位论文 2012年5月优化目标：减速器径向尺寸和轴向

4、尺寸最小优化算法：分支定界算法求解:Matlab平台上开发出优化设计软件优化结果：中心距减少18%,轴向尺寸减少30%分支定界优点：避免了由于圆整设计变量使得最优解落在可行域外，因为最优解一般卡在可行域的边界上矿用汽车行星齿轮减速器的优化设计陈友飞 矿山机械 2012年第六期优化目标：接触应力安全系数优化算法：复合形法，不必计算目标函数的 一、二阶导数，程序简单求解：matlab编程优化结果：安全系数提高9%可借鉴：对离散变量进行序列化处理，转化为已知量直升机动力传动系统中两级行星齿轮减速器的优化设计 邱 菊 飞 机 设 计 2012年八月优化目标：体积最小（质量最轻）优化算法：多岛遗传算法寻

5、优优化结果：体积比原体积缩小了25%综合模式在行星齿轮减速器多目标优化设计中的应用江擒虎 合 肥 工 业 大 学 学 报 2012年10月QFD：质量功能展开(QualityFunctionDeployment)，是一种基于用户需求驱动的产品设计开发方法，其核心为质量屋HOQAHP:层次分析法 （analytic hierarchy process），用于区分目标的重要性2K-H行星减速器可靠性优化设计韩翔 重型机械 2003.5可靠性优化设计定义：把各种设计变量及参数处理成随机变量,按设计准则建立概率数学模型,其设计结果能定量地回答产品在多大程度上是安全的,使优化设计有合适的可行域,并获得最

6、优解优化目标：体积最小为目标的可靠性优化设计概率模型新观点：提出优化过程也是各有关系数动态查取过程的观点,认为用事先确定系数的方法与实际设计过程的逻辑是不一致的可借鉴：避免解超越方程和减少计算量,不再以齿轮的变位系数为优化设计变量,以啮合角代之行星齿轮减速器的优化设计赵明侠 硅谷 2011 .19期 优化目标：体积最小（质量最轻）优化方法：求解: MATLAB软件的优化函数工具箱基于 Monte Carlo 行星齿轮减速器可靠性优化设计刘江 机械 2011年第11期 特色之处：蒙特卡洛模拟法确定设计变量的概率分布和数字特征，计算齿轮强度可靠度，并作为优化设计的约束条件大型立式行星齿轮减速器传动

7、系统的优化设计付 龙 哈尔滨工业大学 硕士学位论文 2011.6优化目标：体积最小、重合度最大、齿轮计算应力最小的多目标函数多目标处理：加权法、降纬法、顺序单目标设计变量合理性分析：单因素敏感性分析突破：将应力、强度等作为定值变量处理不合理求解：mat lab、Lingo软件编程 、遗传算法配合罚数三种方法对比分析，对其中最好结果用ANSYS优化Matlab优化函数之一的Fmincon 函数缺点：离散变量连续圆整处理，迭代解受初值影响严重，仅是局部最优解行星齿轮减速器稳健优化设计林燕虹 机械研究与应用 2010 .5解决问题：设计变量的初值选取具有随机性，可能造成可靠性和稳健性问题办法：提出了

8、 6 稳健设计和序列二次规划法相结合的方法，保证了设计结果对设计参数变化的不敏感性关键：代理模型近似确定、值盾构机三级行星齿轮减速器可靠性优化设计陈器 重庆大学机械工程学院 矿山机械 2012.24期 理论计算和实践证明：传动比的优化分配是多级传动优化设计的关键可靠度的计算可靠度的计算单齿可靠度系统可靠度系统可靠度分配二级行星齿轮传动机构优化设计毛莹 化工机械 2010.6期 算法：基于VisualBasic可视化语言及冒泡法进行参数优化的方法 冒泡程序框图冒泡程序框图基于大系统思想的潜油螺杆泵采油机组整体优化方法研究刘铭 沈阳工业大学 硕士学位论文 2009.12 亮点：大系统优化方法传统优

9、化设计：针对具体结构进行的，实际上许多项目都是由众多相互联系、相互制约的子系统或结构组成的大系统，具有高维数、多目标、多类变量、复杂耦联等特点。因此，传统的优化方法一般都难以有效地直接应用于大系统。另外，由于系统总目标与子系统目标之间、子系统目标之间一般都存在着制约或矛盾关系，各子系统的设计参数、性态函数之间一般存在着耦合关系，因而对子系统或者具体结构单独优化后所得的系统并不是最优的缺点：在具体应用大系统理论时，阐述不是很清楚大系统优化数学模型多级行星齿轮减速器传动比的优化分配彭清东 高新技术论坛 2008关键：实践和理论计算都表明传动比的优化分配是多级传动优化设计的关键 打破传统：理论上，内

10、齿轮的接触强度比外齿轮高得多，强度设计中均以外齿轮强度为准；但实际低速重载行星齿轮传动中 , 内齿轮的齿面强度常底于计算结果而较早出现点蚀破坏现象, 所以齿面接触疲劳强度计算内齿轮分度圆直径分配原则：等强度原则重要约束条件：对 NGW 型,当 转速一定时,传动比 i=4 时,承载能力最高.传动比大于或小于 4 时,承载能力就要下 降,尤 其 当 i8 时将急剧下降,因此单级 NGW 型减速器系列传动比应不大于8行星齿轮减速器的优化设计行星齿轮减速器的优化设计张幼军 组合机床与自动化加工技术 2008.10期优化目标：体积最小 优化算法：混合离散复合形法（均匀离散化处理方法+离散变量的搜索优化法

11、）行星减速器多目标优化设计研究石彦辉 车辆传动国家重点实验室 装备制造技术2008.10期亮点：现有的可靠性计算模型中一般以最弱强度为基础的，它的出发点是引起及阻止疲劳破坏的诸因素间存在线性相关，但实际相关系数 1 而是处于 01 之间，故按最弱强度计算齿轮可靠度不精确新模型：可靠性模型为两种失效模式的串联形式，它与纯串联系统的区别在于两种失效模式间具有相关性相关系数，取 0.90.96 是齿轮弯曲疲劳安全裕度和接触疲劳安全裕度的相关系数基于SA算法的行星齿轮减速器离散变量优化设计陈浩歌 工程设计学报 2007 .6期 创新点：考虑制造工艺要求, 将所有设计变量均视为离散变量连续变量虽然从理论

12、上来看可以取任意实数值, 但实际上从制造工艺的角度来看却很难保证, 因此必须对优化结果进行必要的圆整. 所以实际上并不存在真正意义上的连续变量, 或者说工程优化设计问题实际上都属于离散变量问题. 对离散变量优化模型进行直接求解, 一方面可以避免因为对结果进行圆整而导致解质的恶化, 另一方面, 变量的离散化将原本连续的可行域凝聚在有限的离散点上, 产生新解的范围被有效地压缩, 从而可以大大加快计算进程, 显著地提高解质和计算效率.优化算法：模拟退火算法（simulated annealing algorithm）基于行星减速器的多目标可靠性优化设计方法研究孙志礼 机械与电子 2007.10期优化目标：体积最小、效率最高优化算法：混合惩罚函数法+Powell 法行星齿轮减速器多目标优化设计研究张涵 电子机械工程 2006.3期优化目标：体积最小和重合度最