Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa Tần số Kích thích của Hộp số Sử dụng các Thuật toán Lấy Cảm hứng từ Thiên Nhiên
Tóm tắt
Công trình này giới thiệu một phương pháp nhằm nâng cao thiết kế sơ bộ của một hộp số một cấp bằng cách giảm tải trọng động giữa các bánh răng và bạc đạn. Tải trọng động của hộp số giảm bằng cách tách biệt các tần số kích thích của nó; phương pháp được đề xuất đáp ứng các tham số thiết kế như công suất, tốc độ và tuổi thọ hữu ích, đồng thời tối ưu hóa phân phối các tần số kích thích bằng cách sử dụng các thuật toán dựa trên thiên nhiên như tối ưu hóa đàn chim, thuật toán di truyền và thuật toán dơi. Các thuật toán tối đa hóa sự tách biệt giữa các tần số liên tiếp, mặc dù không gian giải pháp có những biến đổi đột ngột và mất đoạn. Thuật toán dựa trên tối ưu hóa đàn chim là thuật toán ổn định nhất và nhanh chóng hội tụ nhất. Như đã chỉ ra trong công trình này, tải trọng động do sự tương tác giữa các thành phần trong hộp số có thể được giảm thiểu ngay từ giai đoạn thiết kế. Phương pháp dựa trên các thuật toán thiên nhiên cải thiện việc phân phối tần số kích thích, do đó giảm khả năng đồng bộ phi tuyến, cộng hưởng và tần số rền, kéo dài tuổi thọ của các thành phần truyền động.
Từ khóa
#hộp số #tần số kích thích #thuật toán di truyền #tối ưu hóa đàn chim #tải trọng độngTài liệu tham khảo
Faggioni M, Samani FS, Bertacchi G, Pellicano F (2011) Dynamic optimization of spur gears. Mech Mach Theory 46(4):544–557
Korta JA, Mundo D (2017) Multi-objective micro-geometry optimization of gear tooth supported by response surface methodology. Mech Mach Theory 109:278–295
Rajeswara Rao B, Tiwari R (2007) Optimum design of rolling element bearings using genetic algorithms. Mech Mach Theory 42(2):233–250
Kumar KS, Tiwari R, Prasad PVVN (2009) An optimum design of crowned cylindrical roller bearings using genetic algorithms. J Mech Des 131(5):051011
Gologlu C, Zeyveli M (2009) A genetic approach to automate preliminary design of gear drives. Comput Ind Eng 57(3):1043–1051
Qimin X, Qili X (2010) Study on optimal design of planetary gear reducer based on particle swarm algorithm and matlab. In: 2010 sixth international conference on semantics, knowledge and grids, pp 391–394
Golabi S, Fesharaki JJ, Yazdipoor M (2014) Gear train optimization based on minimum volume/weight design. Mech Mach Theory 73:197–217
Luo Y, Liao D (2009) The elite multi-parent crossover evolutionary optimization algorithm to optimum design of automobile gearbox. In: 2009 International conference on artificial intelligence and computational intelligence. AICI 2009, vol 1, pp 545–549
Mendi F, Başkal T, Boran K, Boran FE (2010) Optimization of module, shaft diameter and rolling bearing for spur gear through genetic algorithm. Expert Syst Appl 37(12):8058–8064
Fajia L, Rupeng Z, Heyun B, Guanghu J, Qingyu G (2015) The analysis on influence of nonlinear dynamics characteristics for gears system caused by contact ratio. J Vib Eng Technol 3(5):551–563
Jauregui-Correa JC (2013) The effect of nonlinear traveling waves on rotating machinery. Mech Syst Signal Process 39(1–2):129–142
Li H (2018) Gearbox of wind turbine. In: Hu W (ed) Advanced wind turbine technology. Springer International Publishing, Cham, pp 59–118
Yang X-S (2010) A new metaheuristic bat-inspired algorithm. In: Nature inspired cooperative strategies for optimization (NICSO 2010), pp 65–74
The Timken Company (2017) Electronic Catalogue, Fafnir® Single Row Angular Contact Ball Bearings. Angular contact balls. http://cad.timken.com/viewitems/angular-contact-ball-bearings-nbsp-/fafnir–single-row-angular-contact-ball-bearings. Accessed 1 Sept 2017
Mott RL (2006) Diseño de elementos de máquinas. Pearson educación, London
Sivanandam SN, Deepa SN (2008) Genetic algorithm optimization problems. In: Introduction to genetic algorithms. Springer, Berlin, Heidelberg
American Gear Manufacturers Association (1989) Geometry factors for determining the pitting resistance and bending strength of spur, helical and herringbone gear teeth AGMA 908-B89, vol 89, p 79
American Gear Manufacturers Association (2004) ANSI/AGMA 2001-D04 fundamental rating factors and calculation methods for involute spur and helical gear teeth, vol 04, p 66
Timken Company (2011) Timken engineering manual. https://www.timken.com/resources/timken-engineering-manual/. Accessed 30 June 2017
Clerc M (2006) Particle swarm optimization. ISTE Ltd, London
Goldberg DE, Holland JH (1988) Genetic algorithms and machine learning. Mach Learn 3(2):95–99
Haupt RL, Haupt SE (2004) Practical genetic algorithms with CD-Rom. Wiley, Hoboken, New Jersey
Gandomi AH, Yang XS, Alavi AH, Talatahari S (2013) Bat algorithm for constrained optimization tasks. Neural Comput Appl 22(6):1239–1255