基于多目标优化的差速器齿轮修形
Modification of Differential Gear based on Multi-objective Optimization
- 机械传动 2020年44卷第9期 页码：153-158
- 作者机构：
1.南京理工大学 机械工程学院， 江苏 南京 210018
2.江苏太平洋精锻科技股份有限公司， 江苏 姜堰 225500
- 作者简介：
封旗旗（1994— ），男，浙江慈溪人，硕士研究生，研究方向为车辆传动系统。
王陶（1990— ），男，江苏宜兴人，讲师 ，研究方向为车辆动力学。
- 基金信息：国家科技重大专项(2018ZX04024001);中央高校基本科研业务费专项资金资助(309181B8809;30919011203)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.024
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封旗旗,王陶,王良模等.基于多目标优化的差速器齿轮修形[J].机械传动,2020,44(09):153-158.
Feng Qiqi,Wang Tao,Wang Liangmo,et al.Modification of Differential Gear based on Multi-objective Optimization[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(09):153-158.
封旗旗,王陶,王良模等.基于多目标优化的差速器齿轮修形[J].机械传动,2020,44(09):153-158. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.024.
Feng Qiqi,Wang Tao,Wang Liangmo,et al.Modification of Differential Gear based on Multi-objective Optimization[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(09):153-158. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.09.024.
摘要
为降低差速器齿轮在传动过程中的振动和噪声，采用了行星齿轮齿廓修形和偏心螺旋线修形。通过KISSSoft分析了齿廓修形量、螺旋线修形量、螺旋线修形因子Ⅰ和螺旋线修形因子Ⅱ对传动误差峰值差、齿面最大接触应力、行星齿轮齿根弯曲应力和半轴齿轮齿根弯曲应力的影响，通过Minitab建立4个响应量的回归方程，得到以传动误差峰值差最小、齿面最大接触应力最小以及行星齿轮齿根弯曲应力不大于1 100 MPa为目标的修形方案，修形后传动误差峰值差降低了11.39%，齿面最大接触应力下降了3.89%，行星齿轮和半轴齿轮的齿根弯曲应力分别下降了4.40%和5.62%。最后，采用有限元仿真分析，验证了修形后的差速器齿轮的疲劳寿命满足要求，并通过台架试验进行了验证。
Abstract
In order to reduce vibration and noise， the modification of the tooth profile of the planetary gear and the eccentric helix are studied. The influence of tooth profile modification，helix modification， helix modification factorⅠand helix modification factorⅡon transmission error peak difference， tooth surface maximum contact stress， tooth root bending stress of planetary gear and tooth root bending stress of half-shaft gear are analyzed respectively by KISSSoft. The regression equations of four response quantities are established by Minitab， and the optimal modification scheme is obtained under the condition of minimum transmission error peak difference， minimum contact stress on the tooth surface and the bending stress at the tooth root of the planetary gear is no more than 1 100 MPa. After modification， the peak difference of transmission error is reduced by 11.39%， the maximum contact stress of tooth surface is reduced by 3.89% and the bending stress of tooth root of planetary gear and half-shaft gear is reduced by 4.40% and 5.62% respectively. Finally， finite element simulation analysis is used to verify that the fatigue life of the modified differential gear meets the requirement， and the bench experiment is carried out to verify.
关键词
数值仿真齿轮修形回归模型多目标优化疲劳寿命
Keywords
Numerical simulationGear modificationRegression modelMulti-objective optimizationFatigue life
references
LI Y X，SHEN W Q，ZHAO Y J，et al.Gear modification analysis to improve the vibration and noise of automobile transmission[J].Key Engineering Materials，2014，2633：265-269.
LIU D，LI X L，WANG C X.The gear modification of wind gearboxes high-speed gears on romax software[J].Applied Mechanics and Materials，2012，268：1349-1452.
杨硕文，贺迪，唐进元，等.基于KISSsoft软件的人字齿轮传动修形设计研究[J].机械传动，2018，42（1）：1-6.
YANG Shuowen，HE Di，TANG Jinyuan，et al.Research of the design of double helical gear modification based on KISSsoft software[J].Journal of Mechanical Transmission，2018，42（1）：1-6.
陈霞，汪姣，夏巨谌，等.直齿圆锥齿轮修形仿真[J].机械科学与技术，2009，28（3）：386-390.
CHEN Xia，WANG Jiao，XIA Juchen，et al.Simulation of the modification of a straight bevel gear tooth[J].Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2009，28（3）：386-390.
CHEN Y，YU M，LIU H，et al.Gearbox noise optimization of electric bus based on gear modification[C].Singapore：Springer Singapore，2018：895-908.
陈智龙，王君，秦争争，等.基于椭圆法的摆线轮齿廓修形[J].机械传动，2019，43（1）：26-30.
CHEN Zhilong，WANG Jun，QIN Zhengzheng，et al.Cycloid gear profile modification based on elliptical method[J].Journal of Mechanical Transmission，2019，43（1）：26-30.
武俊杰，刘佳.基于齿轮修型的减速器啸叫优化[J].汽车科技，2019（5）：16-19.
WU Junjie，LIU Jia.Optimization of transmission whine noise based on gear micro modification[J].Automotive Science and Technology Journal，2019（5）:16-19.
魏聪，王优强，周亚博，等.修形对直齿锥齿轮弹性流体动力润滑的影响[J].机械传动，2019，43（2）：100-106.
WEI Cong，WANG Youqiang，ZHOU Yabo，et al.Effects of profile modification on elastohydrodynamic lubrication of straight bevel gear[J].Journal of Mechanical Transmission，2019，43（2）：100-106.
ZHENG F，ZHANG M，ZHANG W，et al.On the deformed tooth contact analysis for forged bevel gear modification[J].Mechanism and Machine Theory，2019，135：192-207.
江丹平，张向军，陈万朋，等.应用Minitab进行实验测量系统分析改进实例[J].计量技术，2019（9）：43-47.
JIANG Danping，ZHANG Xiangjun，CHEN wanpeng，et al.Minitab was used to analyze and improve the experimental measurement system[J].Measurement Technique，2019（9）：43-47.
马晓丽，刘礼，王立强，等.基于全因子实验设计的离子抛光工艺研究[J].电子显微学报，2019，38（3）：276-280.
MA Xiaoli，LIU Li，WANG Liqiang，et al.Study on ion polishing process based on full factor experiment design[J].Journal of Electronic Microscopy，2019，38（3）：276-280.
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