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减速箱的优化设计
圆锥-圆柱齿轮减速器的优化设计
优化设计目标
从齿面接触疲劳强度要求出发，使圆锥-圆柱齿轮减速器展开长度最小，并从齿根弯曲强度要求出发，使减速器体积最小。
优化方法
从齿面接触疲劳强度要求出发，使减速器展开长度最小，并从齿根弯曲强度要求出发，使减速器体积最小，建立多目标函数，应用MATLAB优化工具箱，完成圆锥-圆柱齿轮减速器优化设计计算.
1.建立数学模型
从齿面接触强度要求出发，减速器的展开长度可以用大圆锥齿轮的半径与圆柱齿轮的中心距及齿轮4
的半径来表示L = d2/2 +a + d4/2（1）
从式中可以看出，减速器的展开长度可以由i1、i2决定，而二级齿轮减速器的总传动比i =i1·i2，所以选取i1为设计变量. 即X=［x1］=［i1］得目标函数
从齿根弯曲强度要求出发，减速器的最小体积可以用两对齿轮体积之和表示。
建模结果
所以，总目标函数为：
约束条件如下：
优化结果
1）求理想解即求出式的单目标函数的最优解，这是普通优化问题，用内点惩罚函数法求得的理想解及函数值如表1所示.
2）求最优解 用理想解法将多目标转化成单目标来求最优解：X =[x1] =[i1]
学习体会
基于MATLAB优化工具箱，对二级圆锥-圆柱齿轮减速器进行优化设计得到全局最优解，结果表明该方法简单有效，编程量小，提高了设计效率和质量。
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