[1]余澍民.人字齿轮最佳齿向修形设计的 Ｋｒｉｇｉｎｇ响应面法[J].机械与电子,2020,(05):37-42.
　YU Shumin.Kriging Response Surface Method for Optimal Axial Modification of Herringbone Gear[J].Machinery & Electronics,2020,(05):37-42.
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人字齿轮最佳齿向修形设计的 Ｋｒｉｇｉｎｇ响应面法()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2020年05期
页码:
37-42
栏目:
设计与研究
出版日期:
2020-05-22

文章信息/Info

Title:
Kriging Response Surface Method for Optimal A xial Modification of Herringbone Gear
文章编号:
１００１- ２２５７（２０２０）０５- ００３７- ０６
作者:
余澍民
中国电子科技集团第三十八研究所，安徽 合肥 ２３００８８
Author(s):
YU Shumin
Ｎｏ．３８ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣＥＴＣ，Ｈｅｆｅｉ２３００８８，Ｃｈｉｎａ
关键词:
人字齿轮传动; ＢＰ神经网络; Ｋｒｉｇｉｎｇ响应面; 齿向修形
Keywords:
ｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒｓ; ＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ; Ｋｒｉｇｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅ; ａｘｉａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ
分类号:
ＴＨ１１３.１
文献标志码:
A
摘要:
为了最大程度地降低人字齿轮时变啮合刚度引起的振动，改善齿面载荷分布不均，将人字齿轮两侧修形量单独考虑，提出一种以动载系数最小、结合 Ｋｒｉｇｉｎｇ响应面的人字齿轮最佳齿向修形设计方法。
首先，根据两侧修形量与时变啮合刚度函数建立的 ＢＰ神经预测网络来得到 Ｋｒｉｇｉｎｇ响应面所需的样本数据。然后，通过 Ｋｒｉｇｉｎｇ模型建立时变啮合刚度各参数响应面。其次，建立人字齿轮弯扭轴耦合动力学模型，并将 Ｋｒｉｇｉｎｇ预测的人字齿轮时变啮合刚度函数带入动力学微分方程中，求解动载系数并建立响应面，得到全局最优齿向修形参数。最后，通过算例证实人字齿两侧最佳鼓形量并不一致，能够较好地补偿人字齿轮实际传动中由于误差和变形导致的两侧不同的啮合歪斜度，所优化获得的修形人字齿轮动载系数相比未修形下的动载系数减少４１．２９％，且比常规修形方法（ＩＳＯ）的减少了１５．０４％。
Abstract:
Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｔｉｍｅ ｖａｒｙｉｎｇｍｅｓｈｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒａｎｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｕｎｅｖｅｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｏｏｔｈｓｕｒｆａｃｅｌｏａｄｓ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆａｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒｓｅｐａｒａｔｅｌｙ，ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒａｘｉａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｍｉｎｉｍｉｚｅｏｆｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｆａｃｔｏｒｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＫｒｉｇｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒ
ｆａｃｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ＴｈｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ
ａｎｄｔｉｍｅ ｖａｒｙｉｎｇｍｅｓｈｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｓａｍｐｌｅｄａｔａｎｅｅｄｅｄｆｏｒｔｈｅＫｒｉｇｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｔｉｍｅ ｖａｒｙｉｎｇｍｅｓｈｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＫｒｉｇｉｎｇ ｍｏｄｅｌ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｃｏｕｐｌｅｄｗｉｔｈｌａｔｅｒａｌ，ｔｏｒｓｉｏｎａｌａｎｄｓｈａｆｔｆｏｒｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒｐａｉｒ ｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｉｍｅ ｖａｒｙｉｎｇｍｅｓｈｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｆｕｎｃｔｉｏｎｗｈｉｃｈｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂｙＫｒｉｇｉｎｇ ，ａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｙｎａｍｉｃａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｆａｃｔｏｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｓｏｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｇｌｏｂｅｌｇｅａｒａｘｉａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｅｘａｍｐｌｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｂｅｓｔ ｖａｌｕｅｏｆｃｒｏｗｎｉｎｇｏｎｂｏｔｈｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｔｏｏｔｈｉｓｎｏｔｕｎｉｆｏｒｍ，ｉｔｃａｎｂｅｔｔｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｆｏｒｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｓｈｉｎｇｓｋｅｗｎｅｓｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅｒｒｏｒａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒ．Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｌｏａｄｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅｈｅｒｒｉｎｇｂｏｎｅｇｅａｒｏｂｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ４１．２９％
ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄｆｏｒｍ，ａｎｄｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ１５．０４％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ（ＩＳＯ）.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：２０２０- ０２- １２
作者简介：余澍民 （１９９３－），男，安徽无为人，硕士，助理工程师，研究方向为机械传动及雷达结构设计。
更新日期/Last Update: 2020-05-22