【摘 要】
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行星齿轮传动具有结构紧凑,功率密度高,传动比大且能够使用功率分流等特点,被广泛用于航空航天,汽车与船舶等领域。本文以某低速重载精密传动装置为应用对象,对行星传动机构进行多目标优化设计,并完成样机的模型建立,对样机的传动精度与回差进行实验研究。本文主要的研究内容包括:（1）根据基于Pareto的多目标优化理论,分析因竞争压力不均对求解过程中的影响。提出改进的多目标遗传算法（Improved Mult
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行星齿轮传动具有结构紧凑,功率密度高,传动比大且能够使用功率分流等特点,被广泛用于航空航天,汽车与船舶等领域。本文以某低速重载精密传动装置为应用对象,对行星传动机构进行多目标优化设计,并完成样机的模型建立,对样机的传动精度与回差进行实验研究。本文主要的研究内容包括:（1）根据基于Pareto的多目标优化理论,分析因竞争压力不均对求解过程中的影响。提出改进的多目标遗传算法（Improved Multi-objective Genetic Algorithm,IMOGA）,通过使用可行解与不可行解双向对理论Pareto前沿进行逼近,弥补竞争压力不均对求解过程中的影响。同时提出混合染色体与细胞质的交叉方式,有效避免种群收敛于极端点。通过测试函数对IMOGA与NSGA-Ⅱ进行对比,验证提出算法的有效性与正确性。（2）建立3K行星减速器的优化数学模型,以最大化传动比,最小化体积,最大化效率为目标进行多目标优化。对宏观的非独立离散变量进行转换编码,使得求解过程中过滤不满足等式约束的解,提高搜索效率。对IMOGA与NSGA-Ⅱ求解得出的Pareto集进行分析,进一步验证了竞争压力不均对3K行星减速器的优化数学模型求解的影响。（3）根据设计参数,使用Pro/E软件完成3K行星减速器样机的三维模型建模,并使用Hypermesh与Ansys对3K行星减速器的啮合副进行弯曲强度与接触强度的有限元仿真并与理论值进行对比,结果显示设计参数能够满足使用工况下的强度要求。（4）根据3K行星减速器样机关键零部件的公差,计算样机的理论回差并使用蒙特卡洛法进行模拟。通过搭建3K行星减速器样机的传动误差与回差的测试台,对样机的传动误差与回差进行测量。结果显示理论回差与实验回差吻合。
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