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圆柱齿轮减速器的优化设计

一、引言 园柱齿轮减速器是一应用广泛的传动装置,其设计经验数据积累颇多,设计方法早已超于完善。但是,纵观以往的设计方法,均属所谓校核设计一即从给定条件出发根据经验类比和理论计算,以试凑的方式确定主要参数,然后进行强度、刚度等方面的校核,如不合格,则对某些参数进行修正再重复上面过程,直至满足各项要求为l卜这种试凑、校核设计方法不但具有一定的盲目性,而月二不能保证得到最优设计方案-僻如,我们对常用的 JZQ一4()0型二级标准减速器系列进行了分析,不能不承认其设计者对各方面问题考虑之周全。但是.如果采用本文所介绍的最优化设计方法,那么在不改变原来齿轮材质及输入功率、转速,传动比,并保证满足强度、刚度、寿命及结构、润滑等要求下,却能使得JZQ一400型二极标准减速器每分钟l50()转的整个系列(共g种传动比)的总中心距由原来的4()0毫米下降到350毫米(高速级中心距均为130毫米,螺旋角均为8“03’,总传动比变动量最大不超过2.2...  (本文共11页) 阅读全文>>

《十堰大学学报》1996年02期
十堰大学学报

圆锥——圆柱齿轮减速器的多目标优化设计

等强度,以便齿轮承载能力得到最大限度的发挥。二、设计变量减速器优化设计是一个既有连续变量又有离散变量的约束非线性混合离散变量问题。一、前言。一对圆锥齿轮的设计变量有模数m川齿轮减速器是一种应用极为广泛的重齿数Z;、Zz,齿宽b,螺旋角民采用高度变要机械部件。由于其规格多,产量大,所以合位来提高轮齿承载能力,高度变位系数理的设计就显得十分重要。近年来设计人员X。一中(Z,Z。),切向变位系数Xs一中(ZI,通过对齿轮减速器的优化研究,建立了许多乙)。因XRNJs非独立变量,故不列为设计实用的数学模型和设计程序,不仅提高了设变量。计速度,减轻了设计人员的劳动,而且大大改一对圆柱齿轮的设计变量为模数mn,进了设计质量,为进一步深入研究减速器设齿数乙,Z。,齿宽卜,螺旋角p以及变位系计问题创造了极为有利的条件。数X。l、X。。,通常采用变位来调整中心距。圆锥——圆柱齿轮减速器由于可满足设计给定总传动比LI,末级大齿轮齿数可输入轴与输出轴...  (本文共5页) 阅读全文>>

《北京钢铁学院学报》1981年04期
北京钢铁学院学报

ZQ系列二级圆柱齿轮减速器齿轮啮合参数的优化设计

一、引言 ZQ型系列减速器是起重机各机构中最常用的一种卧式减速器。它的传动性能、承载能 力、使用寿命等,对起重运输机械的工作质量及其可靠性都有一定的影响。为了进一步挖掘 渐开线齿轮传动的潜在能力,我们对该系列减速器的齿轮啮合参数,采用优化设计的方法, 提出一个新的方案,以期在技术条件不作很大变动的前提下,使其承载能力得到进一步提 高,或者说,在相同的正常的使用条件下,延长它的寿命。 本文主要阐明 ZQ系列减速器齿轮啮合参数的优化设计方法及其结果,以期为提高设计 水平、改进机械工业的产品质量作出一点贡献。 本课题曾得到一机部矿山及重型机械局技术处以及有关科研单位和工厂的大力支持,特 此表示谢意。 二、齿轮啮合参数优化设计方法与程序设计 .、优化设计是一种模式设计。为了使用这种设计方法,首先必须根据设计问题,建立一个 数学模型。 卜齿轮啮合参教优化设计的教学摸皿 齿松啮合参数优化设计的目的可以根据要求来确定。这次对ZQ系列减速器的齿...  (本文共10页) 阅读全文>>

《起重运输机械》1981年04期
起重运输机械

ZQ系列二级圆柱齿轮减速器齿轮啮合参数的优化设计

个设计方案,今,满足一、引言 、产 2 了.、、、.OPt叉〔D。F(、)=F(、申) ZQ系列二极圆柱齿轮减速器是起重机各机构中常用的一种卧式减速装置。为了进一步挖掘它的潜在传动能力,我们采用优化设计的方法〔4〕,对其齿轮啮合参数进行优选,探索新的齿轮啮合参数系列,以期在生产条件、工艺条件、原材料供应以及其他一些技术条件不作很大变动的前提下,提高其承载能力;或者在相同的使用条件下,延长其使用寿命。 本文主要阐述20系列减速器齿轮啮合参数的优化设计方法、设计结果及其技术经济指标的初步分析。 gj(:*))o,i=i,2,则称:.为最优方案。 n1二、齿轮啮合参数 优化设计方法 优化设计是一种模式设计。采用这种方法设计时先根据设计要求建立一个数学模型。 1.齿轮啮合参数优化设计的数学模型 ZQ系列减速器的齿轮啮合参数优化设计是在不改变原箱体、轴与轴承的结构条件下,通过优选啮合参数尽量提高各级传动的承载能力,并使各级传动间趋近于等强...  (本文共7页) 阅读全文>>

《组合机床与自动化加工技术》2006年07期
组合机床与自动化加工技术

单级圆柱齿轮减速器的优化设计

0引言优化设计作为一门新兴的学科,被广泛应用于生产管理、军事指挥和科学实验等领域,如工程设计中的最优化设计等。但是,为了达到优化设计的目的,设计人员除了需具有该学科的基本理论、专业知识和熟悉设计对象的构造原理外,还需要具有一定的数学知识(对各种优化算法如函数法等都很熟悉)和编程能力,才能顺利完成优化设计的任务。这就给设计人员提出了很高的要求。因此,本文提出采用MATLAB语言中优化工具箱,而非传统的优化设计方法。这样,用户就可完全集中精力于需要解决的问题,而不需考虑各种优化方法的具体实现问题。图1所示为一单级直齿圆柱齿轮减速器传动简图和齿轮结构图,已知减速器输入功率p=280kW,输入转速n1=980 r/m in,传动比i=5,要求在保证其承载能力的条件下,优化减速器的有关参数。图1单级直齿圆柱齿轮减速器传动简图和齿轮结构图1建立优化设计数学模型(1)确定设计变量单级圆柱齿轮减速器箱体内齿轮和轴的总体积V可近似地表示为v=π4...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机电产品开发与创新》2016年04期
机电产品开发与创新

单级圆柱齿轮减速器的优化设计

0引言圆柱齿轮减速器应用范围广,生产需求量大,因此实现减速器的轻量化、小型化具有重大经济意义。优化设计是近几十年来发展起来的重要学科,利用优化设计方法,人们可以从许多的可行方案中选择出最符合目标要求的设计方案,从而提高设计质量和设计效率均有大幅度提高。本文在保证齿轮承载能力的前提下,将减速器的体积最小作为优化目的,进而确定目标函数和约束条件,建立单级圆柱齿轮减速器的数学模型。利用Matlab软件,编写进退法、二次插值法、鲍威尔法和内点惩罚函数法等优化方法程序[1],并通过一定的策略,确保最优解满足所有约束条件。本文以单级圆柱齿轮减速器为例进行分析,但只要修改目标函数和约束条件,此套设计方法和程序也可以推广到各类减速器的设计中。1建立数学模型如图1所示的单级圆柱齿轮减速器。已知减速器的传动比i=5,输入轴转速n1=1000r/min,输入功率P=280k W。要求在保证齿轮承载能力的条件下,使减速器的重量最轻。1.1建立目标函数,...  (本文共3页) 阅读全文>>