少齿数齿轮副的优化设计_程伟

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1、设计与制造2015年第1期(第28卷，总第135期)·机械研究与应用·*少齿数齿轮副的优化设计12程伟，王保民(1．陕西理工学院机械工程训练中心，陕西汉中723003;2．陕西理工学院机械工程学院，陕西汉中723001)摘要:为解决参数设计的问题，提高少齿数齿轮减速器的传动性能，对少齿数齿轮副的优化设计问题进行了研究。根据少齿数齿轮结构和传动的特点，建立了限制曲线数学模型;根据少齿数齿轮减速器的质量要求和理想点法，建立了优化设计数学模型;基于MALAB平台和可视化技术，开发了少齿数齿轮副优化设计软件，并以IE33型汽油机中的齿轮副为例，进行了优化设计

2、。为解决少齿数齿轮副参数选取的问题提拱了一种有效的方法，有利于提高少齿数齿轮减速器的传动质量和设计效率。关键词:少齿数齿轮副;参数设计;优化设计;MALTAB中图分类号:TD94文献标志码:A文章编号:1007－4414(2015)01－0118－04OptimizationDesignofLess－teethGearPair12CHENGWei，WANGBao－min(1．MechanicalEngineeringTrainingCenter，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi720003，C

3、hina;2．SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi720001，China)Abstract:Tosolveproblemsinparameterdesigning，andtoimprovethetransmissionperformanceofless－teethgearreduc-er，optimizationdesignoftheless－teethgearpairisstudied．Accordingtothestructurea

4、ndtransmissioncharacteristicsoftheless－teethgear，limitcurvemathematicalmodelsareestablished．Accordingtothequalityrequirementsofless－teethgearreducerandidealpointmethod，themathematicalmodelofoptimizationdesignisestablished．Theoptimizationdesignsoftwareofless－teethgearpairisdevel

5、opedbasedonMATLABplatformandvisualizationtechnology，andthegearpairofIE33gaso-lineengineisoptimized．Thusaneffectivemethodisprovidedforsolvingtheproblemofparameterselectionofless－teethgearpair．Transmissionqualityanddesignefficiencyofless－teethgearreducerareimproved．Keywords:Less－

6、teethgearpair;parameterdesign;optimizationdesign;MATLAB20引言*z1，2sinαtΔ1=xt1，2－hat－(1)少齿数齿轮减速器具有单级传动比大、结构紧2cosβ凑、重量轻等优点，在矿山、冶金、起重运输等行业具当Δ1≥0，无根切;Δ1＜0，会出现根切的情况。有广泛的应用价值。少齿数齿轮减速器一般采用单小齿轮端面最小变位系数为:*2级传动，小齿轮是齿数为1～7的渐开线圆柱斜齿轮，xt1min=hat－z1sinαt/(2cosβ)(2)因其特殊的传动结构，在满足齿轮副尺寸结构、传动1．2重合度指

7、数质量、承载能力等方面存在在较大的设计难题，主要少齿数齿轮传动端面重合度总是小于1，需要增问题表现在齿顶变尖、根切、重合度低、点蚀和磨损失加轴向重合度来保证少齿数齿轮传动的平稳性和承效等，阻碍了少齿数齿轮减速器的推广应用［1－2］。少载能力。许用端面重合度和总重合度一般要求［εa］齿数齿轮减速器传统的设计方法是按照给定的条件，≥0．5和［εγ］＞1．5。端面重合度指数:根据经验，采用类比和理论计算的方法，在满足一些=ε－1z1(tgαat1－tgαt')(3)Δ2α[]限制条件的基础上，通过试凑的方法来确定主要参2π+z2(tgαat2－tgαt')

8、数，但由于限制条件和主要参数过多，缺少有效的方式中:εa为设计值。当Δ2≥0，符合端面重合度的要法，很难找到