基于粒子群算法的齿轮减速器模型优化设计.zip

摘要:圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置。目前我国所生产的各种类型的减速器还存在一定的缺点，如体积大、重量重、承载能力低、成本高及使用寿命短等问题,因此对齿轮减速器进行优化设计非常重要。针对一级圆柱齿轮减速器，选取合理的设计变量，以减速器的体积最小作为优化设计目标，建立优化设计模型，然后根据轴的强度、齿轮的强度、齿宽、模数等设计要求得出合适的约束条件。接着利用粒子群算法对其进行优化，通过粒子群初始化、计算适应度值、更新粒子得出最优值。最后通过对齿轮减速器的校核验算来证明该齿轮减速在设计上是可行的。

关键词 齿轮减速器；粒子群算法；优化设计

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 齿轮减速器简介-1

1.2 优化设计-1

1.3 齿轮减速器优化的研究现状-2

1.4 本课题的研究内容及解决的主要问题-3

2 齿轮减速器的优化建模-5

2.1齿轮减速器优化数学模型的建立-5

2.1.1 确定目标函数和设计变量-5

2.1.2 确定约束条件-7

3 粒子群算法优化设计-11

3.1 智能算法简介-11

3.2 粒子群算法参数-12

3.3 粒子群算法的约束优化方法-12

3.4 粒子群算法编程-14

3.4.1 PSO算法流程-14

3.4.2 目标函数-15

3.4.3 初始种群-15

3.4.4 停止条件-16

3.4.5 更新粒子-16

3.4.6 程序运行-17

4 齿轮减速器的计算与校核-18

4.1 齿轮的计算-18

4.1.1 选择齿轮材料准则及确定设计-18

4.1.2 齿轮主要尺寸-18

4.2 轴的计算-19

4.2.1 主动轴的计算-19

4.2.2 从动轴的计算-20

4.3 齿轮的校核-21

4.4 轴的校核-21

4.4.1 轴强度的校核-21

4.4.2 计算危险截面-23

4.4.3 轴弯曲应力的校核-23

4.4.4 轴承寿命校核-23

4.4.5 键的选择与校核-24

4.5 箱体及附件的设计-24

4.6 减速器润滑-26

结论-27

致谢-28

参考文献-29