复合形法减速器的优化设计

复合形法减速器优化设计

摘要：圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置。减速器是用于原动机与工作机之间的独立的传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。在现代机械中应用极为广泛，具有品种多、批量小、更新换代快的特点。目前生产的各种类型的减速器还存在着体积大、重量重、承载能力低、成本高和使用寿命短等问题，与国外先进产品相比还有较大的差距。对减速器进行优化设计，选择最佳参数是提高承载能力、减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途径。

单级圆柱齿轮减速器优化设计主要是通过计算机辅助设计，利用fortran语言进行编程优化。本课题以减速器最大尺寸最小或重量最轻为目标函数，设计减速器的最优参数，研究内容：采用复合形法，以体积最小为目标进行减速器优化设计，与常规设计结果进行比较分析，绘制减速器3d装配图及主要零件图

此次设计的减速器与常规设计比较具有体积小，重量轻，结构紧凑，成本低等问题。编程方法简单，能够很好的达到优化效果，能够运用到工程实际中去。

关键字： 单级圆柱齿轮减速器、优化设计、fortran、复合型法、体积、          3d设计

1    前 言 2

1.1 复合形法减速器优化设计的意义 2

1.1．1  机械优化设计与减速器设计现状 2

1.1.2 优化设计的步骤 3

1.1.3减速器优化设计的分析 5

1.1.4减速器的研究意义与发展前景 6

1.2 国内外发展状况 7

1.2.1、国内减速器技术发展简况 7

1.2.2、国内减速器技术发展简况 8

1.3论文的主要内容 9

2 齿轮啮合参数优化设计的数学模型的建立 9

2.1设计变量的确定 9

2.2目标函数的确定 10

2.3 约束条件的建立 11

3优化设计方法-复合形法调优 12

3.1复合形法介绍 12

3.2复合形法计算步骤 13

3.3 单级圆柱齿轮减速器复合形法fortran优化目标函数和约束函数子程序 14

3.4 优化结果 16

4 减速器的常规设计 16

4.1 减速器的结构与性能介绍 16

4.2.带传动零件的设计计算 17

4.3 齿轮的设计计算及结构说明 18

4.4.联轴器的选择 21

4.5.轴的设计及校核 21

4.5.1.从动轴结构设计 21

4.5.2.主动轴的设计 22

4.5.3.危险截面的强度校核 23

4.6.键的选择及校核 25

4.7.轴承的选择及校核 25

4.8.减速器润滑方式、密封形式 25

4.8.1.密封 26

4.8.2．润滑 26

5 优化结果分析 26

6 减速器3D简略设计过程（UG） 26

6.1. 减速器机盖设计 26

6.2减速器机座设计 28

6.3轴的设计 28

6.3.1传动轴的设计 28

6.3.2齿轮轴的设计 29

6.4齿轮的设计 30

6.5轴承的设计（以大轴承为例） 32

6.5减速器的装配（其它零部件说明省略） 33

7 总结 34

8 参考文献 35

9 致 谢 36