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淺談減速器設(shè)計的優(yōu)化
（作者未知） 2010/8/18
（接上頁）…，xn)}。式中：P——減速器的許可承載功率；x——同C型；n——同C型。
2.約束條件
約束條件是判斷目標函數(shù)中設(shè)計變量的取值是否可行的一些規(guī)定，因此減速器優(yōu)化設(shè)計過程中提出的每一個供選擇的設(shè)計方案；都應(yīng)當由滿足全部約束條件的優(yōu)化變量所構(gòu)成。對于減速器來說，在列出優(yōu)化設(shè)計的約束條件時，應(yīng)當從各個方面細致周全的予以考慮。例如，設(shè)計變量本身的取值規(guī)則，齒輪與其它零件之間應(yīng)有的關(guān)系等等。減速器優(yōu)化設(shè)計應(yīng)考慮以下約束條件：
（1）設(shè)計變量取值的離散性約束
齒數(shù)：每個齒輪的齒數(shù)應(yīng)當是整數(shù)；模數(shù)：齒輪模數(shù)應(yīng)符合標準模數(shù)系列(GB1357-78)；中心距：為避免制造和維護中的各種麻煩，中心距以10mm為單位步長。
（2）設(shè)計變量取值的上下界約束
螺旋角：對直齒輪為零，斜齒輪按工程上的使用范圍取8°~15°；總變位系數(shù)：由于總變位系數(shù)將影響齒輪的承載能力，常取為0~0.8。
（3）齒輪的強度約束
齒輪強度約束是指齒輪的齒面接觸疲勞強度與輪齒的彎曲疲勞強度，這兩項計算根據(jù)國家標準GB3480-83中的方法進行。強度是否夠，根據(jù)實際安全系數(shù)是否達到或超出預(yù)定的安全系數(shù)進行檢驗。
（4）齒輪的根切約束
為避免發(fā)生根切，規(guī)定最小齒數(shù)，直齒輪為17，斜齒輪為14~16。
（5）零件的干涉約束
要求中心距、齒頂圓和軸徑這三者之間滿足無干涉的幾何關(guān)系。對于三級傳動的減速器(如圖1)，干涉約束相當于兩個約束：第二級中心距應(yīng)大于第一級大齒輪齒頂圓半徑與第三級小齒輪頂圓半徑之和；第三級中心距應(yīng)大于第二級大齒輪頂圓半徑與第4軸半徑之和。而二級齒輪傳動類推。
圖1 三級減速器示意圖
四、結(jié)語
機械優(yōu)化設(shè)計是在常規(guī)機械設(shè)計的基礎(chǔ)上發(fā)展和延伸的新設(shè)計方法，而減速器的優(yōu)化就是其中之一，是以傳統(tǒng)設(shè)計為基礎(chǔ)、沿用了傳統(tǒng)設(shè)計中積累的大量資料，同時考慮了傳統(tǒng)設(shè)計所涉及的有關(guān)因素。在實際應(yīng)用中已產(chǎn)生了較好的技術(shù)經(jīng)濟效果，減少了用材及成本，提高了設(shè)計效率和質(zhì)量，使減速器發(fā)揮了最佳性能。
參考文獻：
[1]孫元驍?shù)戎?圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1988.
[2]胡新華.單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計[J].組合機床與自動化加工技術(shù)，2006.
[3]陳立平，張云清，任衛(wèi)群等.機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程.清華大學(xué)出版社，2005.
[4]梁曉光.優(yōu)化設(shè)計方法在齒輪減速器設(shè)計中的應(yīng)用[J].山西機械，2003.
[5]范順成，馬治平，馬洛剛.機械設(shè)計基礎(chǔ).機械工業(yè)出版社，2002.
[6]馬曉蕓.混凝土攪拌車減速器制造專家[J].商用汽車雜志(Commercial Vehicle Magazine)，2007，(8)：84-85.
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