工業(yè)通用減速機(jī)創(chuàng)新設(shè)計與研究
成果概況
| 成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新產(chǎn)品 | 課題來源: | 地方計劃 |
| 起止時間: | 2011.09 至2014.09 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 中期階段 |
| 成果屬性: | 國內(nèi)技術(shù)二次開發(fā) |
成果簡介
箱體作為減速機(jī)的重要零件,具有支撐、減振和散熱等重要作用。由于箱體類零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,目前企業(yè)主要采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法,安全系數(shù)的取值偏大,致使箱體體積、重量過大,造成資源浪費、成本上升。目前雖然有學(xué)者以體積最小為目標(biāo)對減速機(jī)箱體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,但多數(shù)是將齒輪中心距作為設(shè)計變量,忽略了箱體壁厚對箱體體積、重量的影響。
課題組從箱體上承載的品牌信息特征入手,建立減速機(jī)特征庫,在此基礎(chǔ)上,利用Pro/E提供的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT,可以實現(xiàn)減速機(jī)箱體的三維參數(shù)化建模;利用Matlab提供的遺產(chǎn)算法工具箱,可以快速、簡便地編寫基于遺傳算法的箱體優(yōu)化設(shè)計程序;利用ANSYS軟件可以對減速機(jī)箱體進(jìn)行自由模態(tài)分析、靜力學(xué)分析。
在構(gòu)建減速機(jī)箱體的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型時,將箱體壁厚作為設(shè)計變量,以實現(xiàn)對箱體壁厚的優(yōu)化。針對數(shù)學(xué)模型中的均勻離散變量(如齒數(shù)、齒寬)、非均勻離散變量(如模數(shù)),分別構(gòu)造了相應(yīng)的搜索步長確定策略。在特征劃分的基礎(chǔ)上,以箱體壁厚、齒輪的模數(shù)和齒數(shù)等為驅(qū)動參數(shù),構(gòu)建特征間的驅(qū)動關(guān)系,建立了減速機(jī)箱體的三維參數(shù)化模型。在進(jìn)行靜力學(xué)分析時,箱體載荷采用與實際豎直方向偏轉(zhuǎn)φ角的圓周120°區(qū)域余弦的方式進(jìn)行加載。
本課題組深入研究優(yōu)化設(shè)計、三維參數(shù)化建模、有限元分析等現(xiàn)代設(shè)計方法在減速機(jī)箱體設(shè)計中的應(yīng)用,將有助于提升設(shè)計效率、縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期、提高市場競爭力。
應(yīng)用前景
| 主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
| 應(yīng)用狀態(tài): | 小批量或小范圍應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
| 完成單位: | 中原工學(xué)院 | ||
| 單位地址: | 河南省鄭州市中原區(qū)中原西路41號 | ||
| 單位電話: | 0371-62506888;62506884 |
聯(lián)系方式
| 聯(lián)系人: | 王雅 | 聯(lián)系人電話: | 13838171282 | 聯(lián)系人Email: |
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