学术论坛 基于MATLAB 行星齿轮减速器 传动系统的优化设计 贾丽婷 (贵州大学机械工程学院贵州贵阳550003 摘要:优化设计是保证产品具有优良性能、减轻自重或体积的一种有效设计方法。,本文利用MATLAB 优化工具箱以太阳轮与行星轮之间 的重合度最大为目标函数对行星齿轮减速器传动系统进行快速优化设计,与原设计方案相比,取得了良好的优化效果 关键词:优化设计MATLAB 减速器 中图分类号:TH132.46文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)09-0182-02 1、引言 (x)=tan a 4(1-x2) -2-tan x ,+(tan(arccos-)-tan.x.)s 行星齿轮传动因其种种优点已广泛的应用于航空、汽车、船舶 以及许多工业机械上,但在某些应用场合中,其振动、噪声都是影响 2.3基于MATLAB 的优化过程和结果 高速行星传动的可靠性、寿命以及操作环境的关键因素因此设计 本文采用了MATLAB 优化工具箱中的函数,它主要用 出传动性能稳定动力学性能优良的行星齿轮传动系统是很有意义 于求解单目标函数有约束的非线性化最小化问题 的。齿轮传动系统在低速重载的工作情况下,间隙对齿轮传动系统 用MATLAB 优化函数(求解重合度最优的具体步骤如下: 的动态性能不会产生严重的影响。但是,在实际工作环境中,齿轮传 (1)编写目标函数的M文件funm 动系统可能会在高速、轻载的工况下运转,齿轮副之间有齿侧间隙 function f =fun(x) 的存在,由其所引发的冲击带来的传动不稳定、振动和较大的动载 f=-2tan(acos(36cos(pi/9)/(42+6+x(1)-tan(x(3)))+34 荷,将会影响齿轮的寿命和可靠性,所以在行星齿轮建模的过程中 tan(acos(02cos(pi/9)/(108+6*x(2-tan(x(3/(2*pi) 尽量做到无侧隙啮合。 2)存在非线性约束,编写描述非线性约束条件的M文件 mycon . 2、优化模型的建立 unction [ C,Ceg ]=mycon() 本文中涉及到的行星齿轮减速器传动系统的优化主要是要建 c()=tan(pi/9)-(4(1-x(1(12sin(2pi/9)-tan(x(3))+34 立以外啮合齿轮副之间的重合度为目标函数,以两个外啮合齿轮 tan(arccos (102*cos(pi/9)/(108+6*x2))-tan(x(3/12 的变位系数以及啮合角为设计变量,得到最优的变位系数。以太阳 c(2)=tan(pi/9)-(4+(1-x(2/(34sin(2pi/9))-tan(x(3))+12* 轮与行星轮之间的重合度的优化过程为例进行详细论述。 [ tan(arccos(36*cos(pi/9)/(42+6*x())))-tan(x(3))/3...
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