【技術實現步驟摘要】
本申請涉及機械傳動,具體而言,涉及一種齒輪齒廓修形方法、計算機設備及計算機可讀存儲介質。
技術介紹
1、齒輪是機械系統中最常用的傳動部件之一,其性能直接影響整個機械系統的效率和壽命。齒輪傳動作為機械系統中廣泛使用的傳動方式,經常出現嚙入嚙出沖擊、速度突變和載荷波動,產生振動和噪聲。
2、目前,傳統的齒輪設計主要關注齒輪的齒面接觸強度、彎曲強度和抗膠合能力,但往往忽略了嚙合效率和動態性能的影響,導致齒輪制造的質量較差,影響傳動性能。
3、因此,現有技術中的齒輪設計存在一定局限性。
技術實現思路
1、本申請的目的在于,針對上述現有技術中的不足,提供一種齒輪齒廓修形方法、計算機設備及計算機可讀存儲介質,以解決現有技術中齒輪設計存在一定局限性的實際需要的問題。
2、為實現上述目的,本申請實施例采用的技術方案如下:
3、第一方面,本申請實施例提供一種齒輪齒廓修形方法,所述方法包括:
4、創建齒輪的有限元模型以及嚙合剛度模型,所述齒輪包括主動輪和從動輪;
5、根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,確定第一目標函數的至少一個第一參數值以及第二目標函數的至少一個第二參數值,得到所述第一目標函數以及所述第二目標函數,其中,所述第一目標函數用于表征動態載荷系數,第二目標函數用于表征動態傳遞誤差;
6、根據所述第一目標函數以及所述第二目標函數建立齒廓修形優化模型,并根據所述齒廓修形優化模型,采用遺傳算法確定所述第一目標
7、根據所述第一最優修形參數值、所述第二最優修形參數值、所述第一目標函數的權重以及所述第二目標函數的權重,采用模糊綜合決策算法確定齒輪齒廓修形的目標最優修形參數值,并根據所述目標最優修形參數值對所述齒輪齒廓進行修形。
8、作為一種可選的實現方式,所述根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,確定第一目標函數的至少一個第一參數值以及第二目標函數的至少一個第二參數值,包括:
9、根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,仿真得到齒輪的動態嚙合力的最大值、平均轉矩作用下齒輪的靜態嚙合力以及所述齒輪在嚙合線上的位移;
10、將所述動態嚙合力的最大值以及所述靜態嚙合力分別作為一個所述第一參數值;
11、將所述齒輪在嚙合線上的位移作為一個第二參數值。
12、作為一種可選的實現方式,所述根據所述第一目標函數以及所述第二目標函數建立齒廓修形優化模型,包括:
13、根據所述第一目標函數以及所述第二目標函數,確定所述齒廓修形優化模型的約束信息,所述約束信息包括邊界約束信息以及性能約束信息;
14、根據修形參數集合、所述第一目標函數、所述第二目標函數以及所述約束信息,建立所述齒廓修形優化模型。
15、作為一種可選的實現方式,所述根據所述齒廓修形優化模型,采用遺傳算法確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值以及所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值,包括:
16、根據所述齒廓修形優化模型中的所述第一目標函數以及所述修形參數集合,采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值;
17、根據所述齒廓修形優化模型中的所述第二目標函數以及所述修形參數集合,采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值。
18、作為一種可選的實現方式,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值,包括:
19、根據所述第一目標函數以及所述修形參數集合,采用二進制編碼對所述修形參數集合中各修形參數進行基因編碼,確定所述第一目標函數對應的第一初始化群體,所述第一初始化群體中包括多個第一數值集合,各第一數值集合分別為所述修形參數集合的一組第一數值;
20、根據所述第一初始化群體,確定各第一染色體的適應值;
21、根據所述各第一染色體的適應值,采用選擇算子、交叉算子以及變異算子對所述各第一染色體進行選擇、交叉以及變異處理,并確定所述第一初始化群體的適應值;
22、根據所述第一初始化群體的適應值,將所述第一初始化群體收斂時的一個第一數值集合作為所述第一目標函數的第一最優修形參數值。
23、作為一種可選的實現方式,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值,包括:
24、根據所述第二目標函數以及所述修形參數集合,采用二進制編碼對所述修形參數集合中各修形參數進行基因編碼,確定所述第二目標函數對應的第二初始化群體,所述第二初始化群體中包括多個第二數值集合,各第二數值集合分別為所述修形參數集合的一組第二數值;
25、根據所述第二初始化群體,確定各第二染色體的適應值;
26、根據所述各第二染色體的適應值,采用選擇算子、交叉算子以及變異算子對所述各第二染色體進行選擇、交叉以及變異處理,并確定所述第二初始化群體的適應值;
27、根據所述第二初始化群體的適應值,將所述第二初始化群體收斂時的一個第二數值集合作為所述第二目標函數的第二最優修形參數值。
28、作為一種可選的實現方式,所述根據所述第一最優修形參數值、所述第二最優修形參數值、所述第一目標函數的權重以及所述第二目標函數的權重,采用模糊綜合決策算法確定齒輪齒廓修形的目標最優修形參數值,包括:
29、根據所述第一最優修形參數值以及所述第二最優修形參數值,確定所述模糊綜合決策算法的備擇集;
30、根據所述第一目標函數的權重以及所述第二目標函數的權重,確定所述模糊綜合決策算法的因素集以及權重集;
31、根據所述因素集以及所述備擇集,建立所述模糊綜合決策算法的模糊關系矩陣;
32、根據所述權重集以及所述模糊關系矩陣,確定所述模糊綜合決策算法的模糊綜合決策向量;
33、根據所述模糊綜合決策向量以及所述備擇集,確定所述齒輪齒廓修形的目標最優修形參數值。
34、作為一種可選的實現方式,所述確定所述模糊綜合決策算法的因素集,包括:
35、將所述第一目標函數表征的所述動態載荷系數作為所述因素集的第一因素,將所述第二目標函數表征的所述動態傳遞誤差作為所述因素集的第二因素。
36、第二方面,本申請實施例提供一種齒輪齒廓修形裝置,所述裝置包括:
37、創建模塊,用于創建齒輪的有限元模型以及嚙合剛度模型,所述齒輪包括主動輪和從動輪;
38、確定模塊,用于根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,確定第一目標函數的至少一個第一參數值以及第二目標函數的至少一個第二參數值,得到所述第一目標函數以及所述第二目標函數,其中,所述第一目標本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種齒輪齒廓修形方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,確定第一目標函數的至少一個第一參數值以及第二目標函數的至少一個第二參數值,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述第一目標函數以及所述第二目標函數建立齒廓修形優化模型,包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述齒廓修形優化模型,采用遺傳算法確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值以及所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值,包括:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值,包括:
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值,包括:
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述第一最優修形參數值、所述第二最優修形參數值、所述第一目標
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述確定所述模糊綜合決策算法的因素集,包括:
9.一種計算機設備,其特征在于,包括:處理器、存儲器和總線,所述存儲器存儲有所述處理器可執行的機器可讀指令,當所述計算機設備運行時,所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信,所述處理器執行所述機器可讀指令,執行如權利要求1至8任一項所述的齒輪齒廓修形方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器運行時,執行如權利要求1至8任一項所述的齒輪齒廓修形方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種齒輪齒廓修形方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述有限元模型以及所述嚙合剛度模型,確定第一目標函數的至少一個第一參數值以及第二目標函數的至少一個第二參數值,包括:
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述第一目標函數以及所述第二目標函數建立齒廓修形優化模型,包括:
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述根據所述齒廓修形優化模型,采用遺傳算法確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值以及所述第二目標函數對應的第二最優修形參數值,包括:
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第一目標函數對應的第一最優修形參數值,包括:
6.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述采用所述遺傳算法通過編碼、選擇、交叉以及變異處理,確定所述第...
【專利技術屬性】
技術研發人員:董璇,郭瑩峰,李亞甲,唐子凱,魏延嶺,
申請(專利權)人:南京高精齒輪集團有限公司,
類型:發明
國別省市:
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