新型少齿差传动结构齿轮强度的多目标优化设计

摘要

针对由于新型三曲柄两级传动中少齿差机构存在的多齿弹性啮合效应,致使计算所得的接触和弯曲强度与有限元分析结果相比偏差过大的问题,文章在利用ANSYS Workbench建模仿真分析的条件下,通过ISIGHT平台集成,利用快速非支配排序遗传算法NSGA-II,对机构强度进行了多学科联合优化设计.以两级齿轮的接触强度和轮齿的弯曲强度为目标函数,以变位系数等14个参数为设计变量,油膜厚度等21个参数为约束条件进行优化分析.结果表明:与初始设计相比,通过减小模数、增多齿数,采用短齿结构,有利于利用轮齿的弹性变形实现少齿差传动齿轮的多齿对啮合,从而增加了多齿啮合齿轮的对数以及少齿差多齿啮合部分的接触强度和弯曲强度.