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题名基于粒子群算法的零齿差内啮合机构优化
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作者
王世杰
杨喆
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机构
沈阳工业大学机械工程学院
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出处
《沈阳工业大学学报》
北大核心
2025年第1期61-66,共6页
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基金
辽宁省“揭榜挂帅”科技攻关项目(2021JH1/10400097)。
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文摘
【目的】针对潜油螺杆泵采油系统中联轴装置零齿差内啮合机构重合度低、内外齿轮齿厚系数不稳定以及齿厚偏薄易导致轮齿折断等问题,提出了一种优化机构内变位系数、提高重合度值的方法,并设计了相应的优化模型。【方法】分析了传统设计方法中零齿差机构变位系数的设计缺陷,明确了目标函数和约束条件,定义了设计变量。采用粒子群优化(PSO)算法中的惯性权重线性递减策略提升粒子的局部与全局寻优能力,引入收缩因子并通过改进的速度更新迭代公式缩短收敛时间。以重合度和齿厚系数为优化目标函数,同时结合零齿差内啮合机构的齿轮约束条件建立了优化模型。【结果】为验证算法的稳定性,以用户输入的初始参数(内外齿轮模数为6,齿数为12,分度圆压力角为20°,外齿轮齿宽为30 mm,内齿轮齿宽为28 mm,偏心量范围为2.5~5 mm)进行优化分析。结果表明,通过改进PSO算法得到了径向变位系数和切向变位系数的最优解,即改进PSO算法显著提升了变位系数的优化效果。对比原始数据和优化结果,改进PSO算法的重合度提升了最高达26.2%,特别是在不同偏心量下,优化后的重合度均显著提高。【结论】通过对比改进前后的PSO算法,改进后的算法兼具全局收敛性与精确搜索能力,所得变位系数更加合理有效;优化后的齿厚系数更加平稳,显著降低了轮齿折断风险。最终优化后的变位系数不仅满足各项约束条件,且便于后续加工,提高了计算效率,显现出良好的设计效果。
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关键词
零齿差内啮合
变位系数
重合度
粒子群算法
优化设计
惯性权重
收缩因子
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Keywords
zero-tooth-difference internal gear
modification coefficient
degree of overlap
particle swarm algorithm
optimization design
inertia weight
contraction factor
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH132.4
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名渐开线零齿差内啮合齿轮副变位系数的选择
被引量：4
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作者
杨帆
王世杰
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机构
沈阳工业大学机械工程学院
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出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
2004年第6期623-625,633,共4页
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基金
辽宁省自然科学基金项目(20032031)
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文摘
介绍了一种适用于潜油螺杆泵采油系统中齿轮联轴节渐开线零齿差内啮合齿轮副变位系数的选择方法.这种方法首先确定了初值输入的可行域,根据零齿差内啮合齿轮副的啮合方程等约束条件求取符合条件的变位系数并可进行重复修改、调整,最终得到满足要求的变位系数.
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关键词
潜油螺杆泵
齿轮联轴节
渐开线零齿差内啮合齿轮副
变位系数
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Keywords
submarine progressive pump
thrust-offset gear coupling
involute internal gear with zero-tooth-difference mechanism
modification coefficient
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分类号
TH132.413
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名渐开线零齿差内啮合齿轮机构的可靠性设计
被引量：1
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作者
张幼军
李喜研
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机构
沈阳工业大学机械工程学院
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出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2009年第4期20-24,共5页
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文摘
文章指出了用传统的齿轮强度校核公式来校核渐开线零齿差齿轮副的不合理性,建立了新的、适用于零齿差机构的校核方程式。在此基础上,应用摄动方法和可靠性设计理论,探讨了零齿差内啮合齿轮的可靠性设计方法。文中方法可以定量地给出齿轮的可靠度并根据可靠度对齿轮进行可靠性设计,是对齿轮可靠性问题研究的一次重要探索。
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关键词
渐开线零齿差内啮合齿轮
可靠性设计
摄动法
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Keywords
involute zero-tooth-difference internal gear mechanism
reliability design
perturbation method
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TG65
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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