一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法组成比例

本发明专利技术的目的在于提供一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法，包括以下步骤：确定工作条件；建立含有不等式约束的非线性规划问题数学模型；将上述建立的模型代入二次规划算法，输出优化连续解；对求得的部分优化连续解整型处理，得到多组混合离散变量，代入目标函数进行比较，输出优化结果；改变算法输入条件，重复上述步骤，存储优化结果；确定齿轮系统中两条需进行传动比分配、且有重合齿轮对的传动路径，分别对其应用该传动比分配方法，筛选上步中最符合要求的一组优化结果输出。本发明专利技术提高了圆柱齿轮传动系统的设计效率，改善了系统中各级齿轮接触强度波动大的现象，有效提高齿轮寿命，延长齿轮传动系统的使用时间。延长齿轮传动系统的使用时间。延长齿轮传动系统的使用时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法


[0001]本专利技术涉及的是一种齿轮设计方法，具体地说是传动比分配方法。

技术介绍

[0002]船舶传动装置是传递发动机功率到螺旋桨，驱动船舶按照不同节速航行的重要装置，由于大部分船舶都采用中、高速柴油机、蒸汽轮机或燃气轮机，而螺旋桨的转速主要受推进效率及其他因素的限制，不能太高。必须配置减速齿轮箱传动比，保证主机的高速能与螺旋桨要求的低速相匹配。
[0003]由于船舶传动工况复杂，典型工况包括经济巡航、巡航、加速、全速等工况，其对应的螺旋桨转速亦不相同，多工况下传动系统的传动比分配结果和功率流分析结果直接决定船舶传动系统的总体性能。如何根据主机和螺旋桨转速匹配要求，确定齿轮减速箱传动级数及各级传动比，保证齿轮各级强度相当，使总体齿轮系统重量符合设计要求，是当前面临的主要问题。现有的传动比分配根据重量最小、专家打分法等，缺乏系统可靠的传动比方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供可有效提高圆柱齿轮传动系统设计的效率，实现多级圆柱齿轮传动系统传动比分配，并且改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法，其特征是：(1)确定工作条件；(2)建立含有不等式约束的非线性规划问题数学模型；(3)将上述建立的模型代入二次规划算法，输出优化连续解；(4)对求得的部分优化连续解整型处理，得到多组混合离散变量，代入目标函数进行比较，输出优化结果；(5)改变算法输入条件，重复步骤(3)、步骤(4)，存储优化结果；(6)确定齿轮系统中两条需进行传动比分配、且有重合齿轮对的传动路径，分别对其应用该传动比分配方法，筛选步骤(5)中最符合要求的一组优化结果输出。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法，其特征是：步骤(1)具体为：确定齿轮传动系统设计参数和工作要求，设计参数包括：输入轴传递功率P和输入转速n1、总传动比U
Z
、总级数i以及工作寿命H，满足所有齿轮接触强度计算安全系数方差最小的多级圆柱齿轮传动系统。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶多级传动的等强度传动比分配方法，其特征是：步骤(2)具体为：a、目标函数等强度设计的目标，即系统中所有齿轮接触强度计算安全系数方差最小，则目标函数为：式中,i为总级数，S
Hj
为各级大小齿轮接触强度的计算安全系数，为所有齿轮接触强度的计算安全系数的平均值，且有：式中，σ
Hlim
为试验齿轮的接触疲劳极限，Z
NT
为接触强度计算的寿命系数，Z
L
为润滑剂系数，Z
V
为速度系数，Z
R
为粗糙度系数，Z
W
为工作硬化系数，Z
X
为接触强度计算的尺寸系数，Z
H
为节点区域系数，Z
E
为弹性系数，Z
ε
为重合度系数，Z
β
为螺旋角系数，K
A
为使用系数，K
V
为动载系数，K
Hβ
为齿向载荷分布系数，K
Hα
为齿间载荷分配系数，d
j1
为j级小齿轮齿数，b
j
为j级小齿轮齿宽，F
tj
为j级小齿轮端面内分度圆上的名义切向力，u
j
为j级传动比，且有：式中，m
nj
为j级法向模数，z
j1
为j级小齿轮齿数，T
j
为j级所传递的转矩，为齿宽系数；b、设计变量目标函数涉及的变量有z
j1
、u
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨龙，栾圣罡，尹逊民，薛驰，韩冰，刘更，杨小辉，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：