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机械优化设计三个案例--第1页

机械优化设计案例1

1.题目

对一对单级圆柱齿轮减速器，以体积最小为目标进行优化设

计。

2。已知条件

已知数输入功p=58kw，输入转速n=1000r/min，齿数比u=5，

1





齿轮的许用应力[]=550Mpa，许用弯曲应力[］=400Mpa。

HF

3.建立优化模型

3。1问题分析及设计变量的确定

由已知条件得求在满足零件刚度和强度条件下，使减速器体

积最小的各项设计参数。由于齿轮和轴的尺寸（即壳体内的零件）

是决定减速器体积的依据，故可按它们的体积之和最小的原则建

立目标函数.

单机圆柱齿轮减速器的齿轮和轴的体积可近似的表示为：

222222



v0.25b(dd)0.25b(dd)0.25(bc)(Dd)

1z12z2g2g2

22222



dc0.25l(dd)7d8d

0z1z2z1z2

22222222



0.25[mzbdbmzubdb0.8b(mzu10m)

1z11z21

2222

2.05bd0.05b(mzu10m1.6d)dl28d32d]

z21z2z2z1z2

式中符号意义由结构图给出，其计算公式为

dmz,dmz

1122

Dumz10m

g21

d1.6d,d0.25(umz10m1.6d)

g2z201z2