优化减速机设计的约束条件建立

1）保证轴重合度ε_β=bsinβ/πm_n≥1及螺旋角β不大于15°，由此得

g₁（X）=1-20sinx₂/π≤0

g₂（X）=x₂-π/12≤0

2）高速级和低速级齿数比分配由润滑条件决定，u₁和u的关系式为

式中 B——系数，其值按下式计算：

式中 B——系数，其值按下式计算：

式中 [σ]_H1、[σ]_H2——高速级和低速级齿轮传动的许用应力接触应力，其比值为0.9；

η₂——低速级的传动效率，其值取为0.98。由此得

式中 [σ]_H1、[σ]_H2——高速级和低速级齿轮传动的许用应力接触应力，其比值为0.9；

η₂——低速级的传动效率，其值取为0.98。由此得

3）限制低速级大齿轮直径，使其不超出原箱体，为此应满足关系式

3）限制低速级大齿轮直径，使其不超出原箱体，为此应满足关系式

由此得

由此得(www.xing528.com)

4）要求中心距分离系数满足0≤y_t1≤1，0≤y_t2≤1，由此得

4）要求中心距分离系数满足0≤y_t1≤1，0≤y_t2≤1，由此得

综上所述，该问题是一个具有4个设计变量、8个不等式约束、3个分目标函数的多目标函数的优化设计问题。

例12-2 对ZQ-250-IV型减速器进行以提高其承载能力为目标的优化设计。要求原减速机箱体尺寸不变，即保证中心距a₁′=100mm，a₂′=150mm，总传动比u=16。计算时取法向模数m_n=0.02a′，齿宽b=0.04a′。

解：该问题用复合形法计算，共迭代223次，得到最优解

综上所述，该问题是一个具有4个设计变量、8个不等式约束、3个分目标函数的多目标函数的优化设计问题。

例12-2 对ZQ-250-IV型减速器进行以提高其承载能力为目标的优化设计。要求原减速机箱体尺寸不变，即保证中心距a₁′=100mm，a₂′=150mm，总传动比u=16。计算时取法向模数m_n=0.02a′，齿宽b=0.04a′。

解：该问题用复合形法计算，共迭代223次，得到最优解

和原设计方案

和原设计方案

比较，目标函数值下降很多，其主要原因是最优设计方案能保证等强度，即第3个目标函数值f₃（X^*）→0。

比较，目标函数值下降很多，其主要原因是最优设计方案能保证等强度，即第3个目标函数值f₃（X^*）→0。