对GTF减速器的传动轴进行了响应面设计并最终确定了其最优几何参数。首先,使用Python语言在Abaqus平台上开发了柔性轴有限元模型的参数化计算程序。该程序能够自动实现有限元分析的全过程,从而提高了计算效率。其次,采用优化的拉丁超立方抽样方法在设计空间内得到60个采样点,调用参数化程序求得了所有采样点对应的传动轴上最大Von Mises应力值,并以该应力为目标函数建立了响应面优化模型。最后,将最优解反代入有限元模型中再次求解,所得结果验证了该响应面模型的正确性。同理,给出了以刚度为目标函数的响应面模型及其最优解。两种响应面设计方案为工程应用提供了理论依据。

为了研究凸轮与滚子之间的间隙以及输入输出轴的柔性对圆柱分度凸轮机构的动态性能影响,提出了一种对含间隙圆柱分度凸轮机构的刚柔耦合动力学分析方法。运用ANSYS软件对柔性输入输出轴进行模态分析,并导入到ADAMS动力学分析软件中,利用ADAMS软件提供的双向碰撞函数,建立了含间隙和柔性轴的圆柱分度凸轮机构刚柔耦合虚拟样机模型,实现了圆柱分度凸轮机构的动力学仿真与分析。结果表明：柔性轴会引起分度转盘的转速波动,间隙的存在和输入轴转速的提高会使分度转盘的瞬时角加速度和滚子与凸轮间的接触力成倍增加,为高速高精度圆柱分度凸轮机构的设计与制造提供了理论依据。