Optimización multiobjetivo en transmisiones por engranajes cilíndricos de dientes rectos asimétricos // Multi objective optimization of asymmetric spur gear transmission

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló la optimización multiobjetivo de transmisiones por engranajes cilíndricos de dientes rectos asimétricos, usando el algoritmo genético del tipo NSGA II (Nondominated Sorting Genetic Algorithm) modificado, para tres pares de funciones objetivos diferentes: mínima tensión en el pie del diente-mínimo volumen de la transmisión; mínima tensión en el pie del diente-máximo factor de recubrimiento; mínimo volumen de la transmisión-máximo  índice de robustez. Las restricciones consideradas fueron el espesor del diente de la rueda, coeficiente de corrección y la distancia entre centros que permanece constante. El método de optimización empleado aportó las funciones para hallar los parámetros que minimizan o maximizan las funciones objetivos y respeten las restricciones. Como resultados se obtuvieron valores óptimos para el índice de robustez y las tensiones en el pie del diente, demostrando la validez del procedimiento utilizado por su fácil adaptación a modelos matemáticos complejos.

Palabras claves: dientes rectos asimétricos, optimización multi objetivo, NSGA-III.
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Abstract

In this paper, a multi objective optimization of asymmetric spur gear transmission is carried out using the modified Nondominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA II). To achieve this goal, three pairs optimization problem are formulated:  minimum tooth stress and minimum transmission volume, minimum tooth stress and maximum coating factor, minimum transmission volume and maximum robustness index. Constraints considered include wheel tooth thickness, correction coefficient, and constant center distance. The optimization procedure used provides functions to find the parameters that minimize or maximize the objective functions respecting the restrictions. As results, optimal values are obtained for the robustness index and tooth stress, demonstrating the validity of the procedure used for its easy adaptation to complex mathematical models.

Key words: asymmetric spur gear, multi-objective optimization, NSGA-III.