齿轮减速器的最优化设计.pdf

制造业信息化 齿轮减速器的最优化设计 张云华 (长江大学机械工程学院，湖北荆州434023) 摘 要：在齿轮减速器优化设计目标函数建立、设计变量选取和约束条件确定的基础上，建立其优化设计数学模型，利 用MATLAB的优化工具箱对齿轮减速器进行优化设计，并通过实例与常规设计结果进行了分析。优化结果表明采用 MATLAB算法求解优化设计问题，算法有效可靠且优于常规设计。 关键词：MATLAB：圆柱齿轮减速器：优化设计 中图分类号．-THl32．41 文献标识码：A 文章编号：1002—2333(2008)11—0080—03 of Reducer The Gear OptimalDesign Speed ZHANGYun-hua ofMechanical (School University。Jingzhou434023，China) Engineering，Yangtze onestablishmentof of andconfirmationofconstraintconditionsof Abstract：Based function，choice target parameters the set is Reducer,itsmathematicalmodelis reducer CylindricalSpeed optimum up．Cylindricalspeed designedby MATLAB between andconventionalisconductedand toolbox．Finally，acomparisonoptimumdesign design optimal basedonindustrialcases．Theresultshowsthat theMATLAB mechanicalis analyzed byusing arithmetic，tlle design not reliablebutalso isexcelledtheconventional only effective，and design． reduceE Keywords：MATLAB；cylindricalspeed optimumdesign 齿轮减速器是机械产品中最常用的通用减速装置， 式中，礼u、m。，口分别为小齿轮齿数、传动比、法面模数和 其性能好坏直接影响机械产品的技术性能。传统的减速 螺旋角。 器设计通常是选取适当的参数，进行反复的试凑、校核确 由此可知，单级斜齿圆柱齿轮减速器设计中的独立 定设计方案，但也不一定是最佳设计方案；而优化设计的 参数有三个，由它们构成的设计变量是： 方法则通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确 x=[‰％菇3]T-[m。，彳l∥]’ (2) 定，建立数学模型，通过求解得到满足条件的最优解，同 相应的目标函数为： 时缩短设计周期。本文介绍了单级斜齿圆柱齿轮减速器 ，(x)=掣掣妞 (3)