基于体积最优的调度绞车多级传动系统优化设计及性能分析

摘要

对调度绞车"锥齿轮—NGW行星轮系—圆柱齿轮"传动系统进行多约束优化设计。以传动系统的整体体积最小作为目标函数,构建综合齿数条件、模数条件、传动比、重合度、接触强度、弯曲强度、轴径条件和结构条件的多约束条件;利用MATLAB中的Fmincon函数进行多约束优化求解,得到设计变量的优化结果和各级传动系统的优化参数,优化后传动系统体积减小32. 59%;基于此,建立传动系统的三维模型和有限元分析模型,通过优化后传动系统的模态分析,验证了优化结果能够同时满足体积最优和稳定性准则。研究结果可为调度绞车传动系统的优化设计提供一定参考。