考虑摩擦热条件下摆线轮齿廓修形优化
魏超
贾腾龙
孔祥龙
刘豪
李朝阳
重庆大学 高端装备机械传动全国重点实验室,重庆 400044
摘要：[目的]摆线轮与针齿间的接触应力及摩擦产热是影响其传动性能与寿命的关键因素.当前修形优化研究多侧重单一目标,缺乏对热-力耦合效应的综合考量.针对上述问题,提出一种考虑摩擦热状态的摆线轮齿廓多目标优化方法,旨在同步降低齿面最大接触应力与摩擦热流密度,改善齿面温度分布.[方法]首先,依据摆线行星传动啮合特性,建立理论承载接触分析模型,为后续优化提供力学计算基础;其次,将齿面离散化并引入摩擦热流密度计算,构建以最小化最大接触应力和热流密度总和为目标的优化函数;然后,基于Matlab软件编写遗传算法程序,设置修形参数范围及约束条件,建立齿廓修形多目标优化模型,并针对迭代不收敛与结果异常问题增设可行性判定与惩罚机制;最后,通过有限元仿真对比优化前、后齿面温度场,结合啮合效率理论计算,评估优化效果.[结果]结果表明,多目标优化后齿面最大接触应力略有降低,齿面总热流密度显著减小,仿真显示齿面最高温度下降5.346℃,温度集中区域明显缩小;同时,啮合功率损失降低,啮合效率提升1.5个百分点.
关键词：摆线轮遗传算法齿廓修形多目标优化
分类号：TH132(机械零件及传动装置)
论文发表日期：2026-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 21-28 )
英文信息