文档介绍：浅谈减速器设计的优化的论文【摘要】减速器是各类机械设备中广泛应用的传动装置。减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。本文通过对两种减速器主要优化设计方法的分析,提出了减速器设计中应考虑的约束条件、目标函数和变量等。【关键词】减速器优化设计传统的减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案, 虽然也能获得满足给定条件的设计效果,但一般不是最佳的。为了使减速器发挥最佳性能,必须对减速器进行优化设计,减速器的优化设计可以在不同的优化目标下进行。除了一些极为特殊的场合外,通常可以分为从结构形式上追求最小的体积( 重量) 、从使用性能方面追求最大的承载能力、从经济效益角度考虑追求最低费用等三大类目标。第一类目标与第二类目标体现着减速器设计中的一对矛盾,即体积( 重量) 与承载能力的矛盾。在一定体积下,减速器的承载能力是有限的;在承载能力一定时,减速器体积( 重量) 的减小是有限的。由此看来,这两类目标所体现的本质是一样的。只是前一类把一定的承载能力作为设计条件,把体积( 重量) 作为优化目标;后一类反之,把一定的体积( 重量) 作为设计条件,把承载能力作为优化目标。第三类目标的实现,将涉及相当多的因素,除减速器设计方案的合理性外,还取决于企业的劳动组织、管理水平、设备构成、人员素质和材料价格等因素。但对于设计人员而言,该目标最终还是归结为第一类或第二类目标,即减小减速器的体积或增大其承载能力。一、单级圆柱齿轮减速器的优化设计单级主减速器可由一对圆锥齿轮、一对圆柱齿轮或由蜗轮蜗杆组成,具有结构简单、质量小、成本低、使用简单等优点。. 但是其主传动比 i0 不能太大,一般 i0≤ 7 ,进一步提高 i0将增大从动齿轮直径,从而减小离地间隙,且使从动齿轮热处理困难。单级主减速器广泛应用于轿车和轻、中型货车的驱动桥中。单级圆柱齿轮减速器以体积最小为优化目标的优化设计问题,是一个具有 16 个不等式约束的 6 维优化问题,其数学模型可简记为: minf(x)x=[x 1x 2x 3x 4x 5x 6]t ∈ r6 j(x) ≤ 0(j=1 , 2, 3∧, 16) 采用优化设计方法后,在满足强度要求的前提下,减速器的尺寸大大地降低,减少了用材及成本,提高了设计效率和质量。优化设计法与传统设计密切相关,优化设计是以传统设计为基础,沿用了传统设计中积累的大量资料,同时考虑了传统设计所涉及的有关因素。优化设计虽然弥补了传统设计的某些不足,但该设计法仍有其局限性,因此可在优化设计中引入可靠性技术、模糊技术,形成可靠性优化设计或模糊可靠性优化设计等现代设计法,使工程设计技术由“硬”向“软”发展。二、混凝土搅拌运输车减速器的优化设计 1. 主要参数混凝土搅拌运输车搅拌筒(罐) 的设计容积为 8~ 10m3 ,最大安装角度 12° ,工作转速 2~ 4r/min 和 10~ 12r/min( 卸料时的反向转速) ;减速器设计传动比 131 ∶1 ,最大输出转矩 60 kn ·m ,要求传动效率高、密封性好、噪声低、互换性强。 结构设计主要包括前盖组件、被动轮组件、第一级行星轮总成、第二级行星轮总成、机体中部组件和法兰盘组件 6 大部分。机体间采用螺栓和销钉连接与定位,机体与内齿圈之间采用弹性套销的均载机构。为便于用户在使用时装配与拆卸,减速器主轴线与安装面设