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懲罰函數法二級圓柱齒輪減速器的優化設計

摘要：減速器是各類機械設備中廣泛使用的傳動裝置。其主要特點為傳遞功率大、制造簡單、維修方便和使用壽命長等優點。傳統的減速器設計一般通過反復的試湊、校核確定設計方案，雖然也能獲得滿足給定條件的設計方案，實踐證明，按照傳統設計方法作出的設計方案，大部分都有改進的余地，不是最佳方案。
本文將對二級圓柱齒輪減速器進行優化設計。考慮到以中心距最小為目標，在此采用了懲罰函數法。通過設計變量的選取、目標函數和約束條件的確定，建立了圓柱齒輪減速器設計的數學模型。編寫了優化設計程序，通過在計算機上運行和計算，得出優化設計各參數的大小。從理論上對圓柱齒輪減速器的結構進行了分析并作了常規設計，并對其它的一些附件進行了相應的設計，設計完畢，對其齒面、齒根彎曲強度進行校核，結果滿足要求。結果表明，采用優化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大降低了，減少了用材及成本，提高了設計效率和質量。

關鍵詞：圓柱齒輪減速器優化設計懲罰函數法中心距常規設計
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