
兰州理工大学学报 ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (1): 49-55.
刘永平*, 裴王鹏, 董长斌, 李大伟, 黄传鸿
LIU Yong-ping, PEI Wang-peng, DONG Chang-bin, LI Da-wei, HUANG Chuan-hong
摘要: 针对非圆齿轮偏心特性导致传动过程存在动不平衡的问题,提出了轻量化设计方法.基于阐明齿轮啮合原理,对非圆齿轮齿面进行数据获取和模型建立.采取多目标拓扑优化方法,结合折衷规划法与灰度关联法,综合考虑不同轮齿位置静应力和动态响应的影响,对非圆齿轮副进行多目标拓扑优化.同时,对轮副在齿宽方向进行尺寸优化,实现非圆齿轮的轻量化设计.通过模型数据测量和动力学仿真结果对比分析了优化前后的传动特性.结果表明,非圆齿轮的整体质量减轻了38.87%,圆周振模态由二阶升至三阶,动平衡特性得到提升,传动更加平稳,传动比更加精确,齿面磨损减轻,齿轮疲劳寿命延长,为非圆齿轮轻量化设计和传动特性优化提供了理论依据.
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