摆动活齿传动的模糊稳健优化设计

论文摘要

稳健设计方法是近年来发展起来的一种工程设计方法,其指导思想是利用因素状况(原因)发生微小变差对因变量(结果)影响的不敏感性,对产品的性能、质量和成本综合考虑做出最佳设计,以提高产品质量,降低成本。本文系统地回顾稳健设计的发展史,并将稳健设计与模糊设计有机结合起来,形成稳健模糊设计。摆动活齿是一种新开发的齿轮传动类型,在某些研究方面还并未成熟,且用一般的优化设计方法对摆动活齿减速器的工作还没有获得满意的成果。为了进一步对摆动活齿减速器进行分析研究,在前人的基础上,主要运用模糊稳健优化以及PRO/E建模仿真等现代设计方法、新技术对摆杆活齿传动进行分析研究。首先在MATLAB的环境中对摆动活齿减速器进行模糊优化,然后运用田口稳健设计方法对优化结果进一步分析,通过内表和外表进行参数设计,得出最终优化结果,接着在MATALB的环境中进行图像分析。然后在PRO/E的环境中对优化后的摆动活齿减速器进行虚拟设计和运动仿真,最后对摆动活齿减速器中重要的零件中心轮内齿圈进行有限元分析,对它的受力和形变进行了校核,证明满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题研究的目的与意义
• 1.2 稳健设计研究的现状与进展
• 1.3 模糊稳健设计研究的阶段与进展
• 1.4 活齿传动研究概况及发展趋势
• 1.5 研究内容
• 第二章 摆动活齿传动研究
• 2.1 工作原理
• 2.2 传动特点
• 2.3 等效机构
• 2.4 齿型综合正解
• 2.4.1 活齿几何中心轨迹方程
• 2.4.2 中心轮内齿圈曲线
• 2.4.3 中心轮齿廓曲率分析
• 2.5 强度计算
• 2.5.1 活齿与内齿圈啮合副的接触强度
• 2.5.2 活齿与激波器啮合副的接触强度
• 2.5.3 活齿柱销的弯曲强度
• 2.5.4 强度许用应力的选取
• 2.6 效率计算
• 2.6.1 力学分析
• 2.6.2 活齿啮合效率
• 2.6.3 整机传动效率
• 2.6.4 实例分析
• 2.7 小结
• 第三章 多目标模糊稳健优化设计
• 3.1 多目标模糊稳健优化设计
• 3.1.1 多目标模糊优化模型
• 3.1.2 隶属函数
• 3.1.3 信噪比（SN）
• 3.1.4 参数设计
• 3.1.5 模糊综合评判
• 3.2 摆动活齿传动模糊稳健优化设计
• 3.2.1 目标函数
• 3.2.2 约束条件
• 3.2.3 模型求解
• 3.2.4 参数设计
• 3.2.5 结果分析
• 3.2.6 图像分析
• 3.3 小结
• 第四章 摆动活齿减速器虚拟设计与仿真
• 4.1 虚拟设计及装配
• 4.1.1 虚拟设计
• 4.1.2 虚拟装配
• 4.2 变量化设计
• 4.3 虚拟样机设计
• 4.3.1 Pro/E 简介
• 4.3.2 主要零件模型
• 4.3.3 零件装配
• 4.3.4 运动仿真
• 4.3.5 仿真结果分析
• 4.3.6 有限元分析
• 4.4 小结
• 第五章 总结
• 参考文献
• 成果目录
• 致谢