基于改进粒子群算法的分扭传动系统轻量化设计

张 川,陈 金

(1.中国航发湖南动力机械研究所，湖南 株洲 412002;2.直升机传动技术重点实验室，湖南 株洲 412002)

0 引言

分扭传动系统是美国陆军与航空航天局Lewis研究中心针对直升机传动系统提出的新概念传动部件之一[1]。与传统行星齿轮传动构型相比，分扭传动系统具有传动比大、体积小、效率高、可靠性好等特点，已成为直升机传动系统构型的重要发展方向[2]。目前应用分扭传动系统的机型主要有CH-53K、RAH-66科曼奇等[3]。用于航空传动系统设计的常规方法在齿轮强度裕度方面较为保守，导致传动系统体积增大，重量也因之增加，因此采用现代优化设计方法对航空传动系统进行轻量化设计势在必行。

设计直升机减速器分扭传动系统时一般给定载荷、工作环境、强度要求及其他制约因素，因此可看作是多约束条件下的传动系统设计。目前，以数学模型为基础，借助计算机程序寻求最佳设计结果的优化设计方法正在逐步取代传统的经验设计方法。其中，基于蚁群算法、遗传算法、粒子群算法等的优化设计方法常用于处理组合优化问题，由于粒子群算法规则简单、易于理解和实现，故其应用较为广泛[4]。但基本粒子群算法运行初期容易陷入局部极值点，产生“早熟现象”，运行后期收敛速度较慢[5]，因此本文采用改进的粒子群算法进行某直升机主减速器分扭传动系统的轻量化设计。

1 粒子群算法基本原理及改进的粒子群算法

1.1 粒子群算法基本原理

粒子群……