圆柱齿轮多齿啮合齿轮参数优化是多工位传动链设计的关键。通过对齿轮啮合区域瞬时重合度分析,推导出主动轮旋转一个周期瞬时重合度的变化频率与主动轮齿数和重合度之间的数学关系;得出满足1个主动轮圆周均布n个相同均载从动轮啮合力相等的基本条件。以高重度和等弯曲强度作为目标函数,接触强度、胶合强度、弯曲强度等作为约束条件,理想点法作为高重合深度优化理论,通过MATLAB遗传算法直接搜索得出多目标函数最优解,确定齿轮基本参数;通过Adams仿真验证确定优化后的齿轮在相同边界条件下,啮合力幅值更小,啮合力变化更平稳。

针对我国目前采棉机摘锭需求量大,摘锭钩齿群加工效率低精度差等问题,通过对摘锭加工工艺分析,提出钩齿群快速成型机理,建立钩齿群快速成型刀具模型、机床结构模型和机床运动学模型。由摘锭几何尺寸及摘锭相对世界坐标系的位置确定刀具的加工姿态,并根据机床模型的三自由度可变轴坐标变换矩阵与刀具成型的姿态矩阵相等的关系求出三自由度可变轴旋转角度θ1,θ2,θ3。通过Robotic Toolbox验证了机床三自由度可变轴运动学模型的正确性,并采用NX10.0运动仿真验证了钩齿群成型方法的可行性,为后续研究奠定理论基础。