圆柱齿轮减速机

圆柱齿轮减速机2016-07-18讯

圆柱齿轮减速机是通用的机械部件，而圆柱齿轮减速机被广泛应用于冶金、矿山、建筑、物料搬运等行业。圆柱齿轮减速器的多数产品已经标准化，但其参数的匹配不一定是最优的丨11.故对圆柱齿轮减速机进行优化具有实用价值。本文对二级展开式圆柱斜齿轮减速器进行多目标优化设计，解决此问题的方法有主要目标和统一目标法。作者采用统一目标法，将多目标优化问题转化为求统一函数的单目标优化问题。即统一目标函数可根据线性加权法、理想点法、乘除法、功效系统法和“极大极小”法等构成。米用线性加权法，就是对多目标函数中的各单目标函数按其重要程度给出对应的加权系数qi，史，…，且再取Fi（x）与qi的线性组合为统一目标函数。即求解上述单目标优化问题的最优解解此解为多目标问题的最终解答。

　　1优化设计数学模型的建立将减速器的体积最小作为优化目标，要求结构最紧凑、重量最轻，也就是使减速器的总中心距最小，因此中心距a可以作为目标函数，另外还有承载能力最大，齿轮不发生根切的齿数最小等等都可以作为目标函数。

　　1.1确定目标函数将齿轮减速器的体积最小作为优化目标，要求结构紧凑、重量轻，也就是使减速器的总中心距最小。

　　数；为高速级传动化；1，Z3为高速级与低速级的小齿轮齿数；为螺旋角。

　　将减速器中齿轮的承载能力作为目标函数。

　　一般来说，齿轮的承载能力最大，则扭矩或传递功率最大。

　　1.2将多目标函数转化为单目标函数求解多目标优化问题最常用的方法是将多个目标函数优化问题转化为单目标优化问题。

　　本文中采用的方法是统一目标法。统一目标法又称综合目标法。它是将原多目标优化问题，转化为统一目标函数或综合目标函数作为该多目标优化方法求解。文中采用线性加权组合法。线性加权组合是处理多目标优化问题常用的较简便的一种方法。1.2.1线性加权组合法的综合目标函数（评价函数）1.2.2加权系数的确定线性加权组合法的关键0丨丨鹿金海（946在于找到合理的加权系数，以反映各个单目标在整个多目标问题中的重要程度，使原多目标优化问题较合理地转化为单目标优化问题，权系数的选取，反映了对各分目标的不同估价、折中，故应根据具体情况做具体处理，有的时候要凭经验，凭估计或统计的并行式算得。将各单元目标最优化值的倒数取做权系数，此法适用于需同时考虑所有目标或各目标在整个问题中有同等重要程度的场合。，2KT1 2r\一齿轮传动接触强度的限制2实例31.5，齿宽系数屮=0.4；大齿轮材质为45钢正火，187<hbs<207；小齿轮材质为45钢调质，228<hb%255；总工作寿命要求为10年。

　　2.优化设计数学模型1总中心距最小、中间轴轴向力尽量抵消为目标函数设计变量目标函数2……约束条件121不发生根切的最少齿数的限制斜齿轮螺旋角的限制用于传力齿轮模数的限制斜齿轮传动比的限制轴与齿轮不发生干涉的限制齿轮传动弯曲强度的限制齿轮各系数经查图表值进行人工赋值。

　　3优化方法及结果可以采用复合形法或内点罚函数法，通常利用MATLAB优化工具箱13，MATLAB是具有数值计算及图形等强大功能的应用软件包，非常实用和方便141.优化工具箱涉及到函数的最大化和最小化问题，对约束优化问题，一般发问下分3步求解：第1步，先编写一个目标函数文件；第2步，编写含等式约束与不等式约束的约束函数文件；第3步，编写主程序，在MATLAB软件的集成环境中运行即可以得到优化结果，程序修改输入参数修改均十分方便与快捷，优化结果可显示或打印。