蜗轮蜗杆传动优化设计研究.pdf

第 32 卷 　第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　蜗轮蜗杆传动优化设计研究 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 53 ( ) 文章编号 :1004 - 2539 2008 02 - 0053 - 02 蜗轮蜗杆传动优化设计研究 刘 　洁1 ,2 ( 1. 鹤壁职业技术学院机电工程学院 , 　河南 鹤壁 　458030) (2 . 河南科技大学机电工程学院 , 　河南 洛阳　471003) 摘要 　选取蜗杆齿数 、模数和直径系数作为设计变量 , 以蜗轮有色金属齿圈体积最小作为设计 目 标 ,建立了包含 3 个设计变量和 10 个约束条件的蜗轮蜗杆传动优化设计的数学模型 ,给出了优化分析 与实例计算结果 。 关键词 　蜗杆传动 　蜗轮齿圈　设计变量 　约束条件 6 2 2 ( ) ( ) 　　引言 uz 1 + 2 + z 1 + 2 - uz 1 - 4. 4 ( ) 在蜗轮蜗杆传动中, 为了提高减摩耐磨性能, 蜗轮 从上式可见, 蜗轮齿圈的体积与蜗杆齿数 头数 齿圈通常采用贵重的青铜等材料制造 。为了节约贵重 z 1 、模数 m 、直径系数 q 和齿数比u 有关 。由于齿数比 金属, 降低成本, 直径较大的蜗轮常采用组合结构 。本 u 一般是已知量, 因此, 取蜗杆齿数 z 1 、模数 m 和直径 [ 1] 文以蜗轮有色金属齿圈体积最小 作为设计 目标对蜗 系数 q 作为设计变量, 即 杆传动进行优化设计 。 x 1 z 1 1 　目标函数设计变量 X = x 2 = m x 3 q 如图 1 所示, 蜗轮齿圈的结构尺寸包括 :齿顶圆直 因此, 目标函数可以写为 径 d 、齿根圆直径 d 、齿圈外径 d 、内径 d 和齿宽 b 。