单排2K-H型行星轮系优化设计

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1、毕业设计单排2K-H型行星轮系优化设计102012232马继富机械工程系学生姓名：学号：系部：黄璟机械电子工程专业：指导教师：二零一四年六月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名：年月日单排2K-H型行星轮系优化设计摘要：行星减速器在机械设备中应用广泛，具有体积小、质量轻、传动比大、承载能力大及传动效率高等优点。随着行星减速器的传统设计方法的越来越不适应性,应用现代设计方法对其进行优化分析，有利于提高产品质量、降低生产成本，对促进齿轮传动设计技术的发展有重要的意义。本文以

2、2K-H行星减速器为研究对象，针对传统设计上的不足对其进行优化设计，以行星齿轮体积最小、结构最紧凑为目标，确定了设计变量、目标函数及约束条件，建立了行星减速器的优化数学模型，运用MATLAB优化工具箱中fmincon算法进行优化计算得到了优化设计参数。关键词：行星齿轮减速器，优化设计，fmincon算法ThestudyonOptimalDesignSystemof2K-HPlanetaryGearTrainABSTRACT:Theplanetarygearreducerisvariousandappliedwidelyinmechanicalequipment.It

3、hasadvantagesofsmallvolume,lightquality,bigtransmissionratio,carryingcapacityandhightransmissionefficiency.Thetraditionalstaticdesignmethodofplanetarygearreduceraremoreandmoreunadapted.Themoderndesignmethodcanimproveproductqualityandreduceproductioncost.Ithasimportantsignificanceforpro

4、motingthedevelopmentofthedesignofgeartransmissiontechnology.Thispapermadeoptimizationdesignbasedonthe2K-Hplanetarygearreducerastheresearchobjective,aimingatthedeficiencyoftraditionaldesign.Itestablishedtheoptimizationmathematicmodelofplanetwheelwiththesmallestandmostcompactplanetgearvo

5、lumeastheobjectivebydeterminingthedesignvariables,objectivefunctionsandconstraintconditions.ItcalculatedoptimizationparametersunderfminconinMATLABoptimizedtool.KeyWords:planetarygearreducer,optimizationdesign,fminconalgorithm目录1绪论11.1研究现状11.2研究背景、目的及意义21.3论文主要研究内容32优化设计基本理论与方法42.1优化设计方

6、法概述42.2MATLAB简介62.2.1MATLAB的特点62.2.2MATLAB优化工具箱62.3优化设计数学模型概述72.3.1优化设计数学模型三要素72.3.2优化设计数学模型的分类832K-H行星减速器的数学模型93.1单排2K-H行星轮结构简介93.1.1工作特点93.1.2运用场所93.1.3工作原理93.2机械优化设计的过程103.2.1建立目标函数103.2.2选择设计变量133.2.3确定约束条件1542K-H型行星轮系最优化设计问题的求解214.1优化方法的选择214.2优化工具箱中fmincon工作界面简介224.3M文件的编写与简介244.

7、3.1M文件的编写244.3.2M文件简介244.4优化求解与结果分析24I4.4.1在fmincon工具箱的工作界面上需要输入的数据264.4.2M文件的编制26结论30参考文献31致谢33I太原工业学院毕业设计1绪论1.1研究现状2K-H型行星轮减速器（以下简称行星减速器）与普通定轴减速器相比，具有承载能力大、传动比大、体积小、重量轻、效率高等特点，被广泛应用于汽车、起重、冶金、矿山等领域。目前，行星传动技术已成为各国机械传动技术研究发展的重点，并取得了一系列突破，行星齿轮变速传动、微型行星传动等一些新的行星传动技术已获得广泛应用。世界上如日德美俄等发达国家