基于NSGA-Ⅱ的斜齿轮宏观参数多目标优化

作     者：杨红波 史文库 陈志勇 郭年程 赵燕燕 YANG Hong-bo;SHI Wen-ku;CHEN Zhi-yong;GUO Nian-cheng;ZHAO Yan-yan

作者机构：吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 中国重汽集团汽车研究总院济南250100 

出 版 物：《吉林大学学报（工学版）》 (Journal of Jilin University:Engineering and Technology Edition)

年 卷 期：2023年第53卷第4期

页      面：1007-1018页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB0106200) 

主　　题：车辆工程 斜齿轮 宏观参数 遗传算法 优化 

摘      要：针对齿轮系统在初始设计阶段存在传递误差波动量大,进而导致的振动噪声突出等问题,提出了一种齿轮副宏观参数多目标优化方法。基于势能法和切片法推导出了斜齿轮传递误差解析计算公式,并以齿轮副总重合度最大、传递误差波动量最小和齿轮副总体积最小为优化目标,以齿轮宏观参数为设计变量,以带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)为优化算法,建立了齿轮系统宏观参数优化模型。以某二级减速齿轮系统为算例,采用优化模型对齿轮副宏观参数进行了优化设计,基于MASTA软件对优化前、后的动力学指标进行了仿真。结果表明,不同工况下,经过宏观参数优化后的齿轮系统啮合传递误差波动量、系统传递误差波动量和轴承座振动位移幅值均得到不同程度的降低,系统动力学性能得到整体改善。