单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第4期机械设计与制造2006年4月MachinericDesign&Manufacture文章编号：1001—3997(2006)04—001l一03单级直齿圆脏齿轮濂速器硇可靠Ⅱ生优化设计刘颖1．2彭雪鹏1．2(东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110004)(抚顺职业技术学院，抚顺113006)Theunipolarstraightcolumngearreducer’SoptimizingdesignwithsecurityLIUYing一．PENGXue—peng’(CollegeMechanicalEngineeri

2、ng＆Aut0mati0n，NortheasternUniversity，Shenyang110004，China)(FushunPolytechnicCollege，Fushun113006，China)⋯。’。‘。。。。。。。‘。。。。。。。’。’。‘。‘。。。‘。’。’。’。。。。。‘。。。‘。’。‘。。一。‘。。。。^【摘要】这里运用可靠性设计理论和最优化设计技术，提出了单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性；j优化设计方法，建立了以减速器体积为目标函数的可靠性优化设计数学模型，并给出了优化方法和程{j序框图。?关键词：单级直齿圆柱齿轮减速器；可靠性；优化设计；数学模型i

3、[Abstract]Accordingtothetheoryofsecuritydesignandoptimizingdesigntechnology,thispaperpro-2ridestheoptimizingdesignmethodoftheunipolarstraightcolumngearreducerwithsecurity,andestablishesi2theoptimizingdesignmathmodelwithsecurityregardedthereducer’svolum∞objectivefunction，aswellasloffe~theo

4、ptimizingmethodandprogramframegraphs．iiKeywords：Unipolarstraightcolumngearreducer；Security；Optimizingdesign；Mathmodeli⋯⋯⋯⋯⋯。．。．。．．。．．。．．．．。．。．。．。．一⋯一⋯一⋯一⋯⋯。．。⋯。．。．。．。．。．。．。．。。。．。．。。。．。．。⋯。．。一⋯一．．中图分类号：0213．2文献标识码：A1引言2单级圆柱齿轮减速器的可靠性计算可靠性设计和优化设计都是在传统设计基础上发展起来2．1齿面接触疲劳强度的可靠度计算的现代设计方法。可靠性设计能把

5、有关的设计变量处理成随机图1为单级圆柱齿轮减速器筒图。图中△I=280ram，△：=变量，按可靠性设计准准则建立的概率数学模型，能较真实地320mm。图2为齿轮结构，小齿轮采用实心结构，大齿轮采用四反映运行工况，但对某些设计问题往往得不到最优解。而优化孔腹板式结构。设计基于近代数学最优化方法和计算机程序设计基础上，可以齿轮啮合的齿面接疲劳强度的计算公式为f1]寻求工程问题的最优解。但有的优化设计方法却是把设计变量=·≤(枷)“)处理成确定的变量，所建立的数学模型没有考虑可靠性指标，这样就不能真实地反映运行工况。为了弥补可靠性设计和优化式中：——弹性系数，对钢与钢=189．

6、8。，对钢与灰设计各自的缺憾，在这里尝试将二者结合起来，产生出一种新铸铁Z=162．0√z一节点区域系数，当=2O。时=的现代设计方法——可靠性优化设计方法。这里将介绍这种方2．5；j；卜载荷系数，且K；·K·硒；一小齿轮传递的名法在单级圆柱齿轮减速器设计中的应用情况。义转速(N．film)【or】一齿轮传动的许用接触应力，其大小为-k来稿日期：2005—02—07西=d+1hs=(+2h+2c)／'／／,=2．12；基圆直径：db=d行星架作为输出构件，带动曲柄正反转，实现连杆的两个工COSd=3；齿距：Pm=1．26；齿厚：s=m／2=0．63；对于齿作位置，即“开”

7、和“闭”。轮2，因为整个减速器对其没有齿数要求，所以初步定：=17；4结论根据行星齿轮的正确啮合条件aI2=a2；z：／2★m+1／2★应用工业设计方法，从系统观点出发进行产品设计，才能去0．4=z3／2★0．4一2／2-km：求得m=0．37；现取m=0．35，粗取精，去伪存真，也是现代设计方法的主要内容。这里所设计h=l，c=0+35；则分度圆直径为：d=胁=5．95；齿顶高：的方案，经过陕西亿人科技有限公司使用，达到了预期的效果。=h。m=0．35；齿根高hi=(h=c)m=0．4725；全齿高：参考文献h=h+hi=0