为深入分析斜齿轮传动的动态啮合特性,构建了斜齿轮啮合副的柔性动力学模型,应用多体动力学方法对啮合副动态特性进行了仿真分析,采用单因素法研究了不同负载、不同变位系数及不同螺旋角对斜齿轮传动的动态传动误差、轮齿最大受力、轮齿最大滑动速度的影响。研究表明,变位系数对传动误差、轮齿最大受力及最大滑动速度的影响相关性一致;螺旋角对传动误差、轮齿最大受力的影响相关性相同,但不同于螺旋角对最大滑动速度的影响。

以体积最小和重合度最大为目标函数，建立了斜齿轮传动多目标优化设计数学模型，并将问题转化为无约束单目标优化问题。针对优化设计参数的特点，遗传算法的编码方式采用整数编码和实数编码相结合的混合编码。操作过程中，结合了模拟退火算法调整适应函数，设计了多父辈随机交叉方法，改进了变异操作，从而形成了改进的混合遗传算法。优化过程中，通过编码及操作方法的设计部分约束条件自动得到满足，减少了不可行解的产生。算例说明了该优化方法的有效性。