一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題，其數(shù)學模型可簡記為：

minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6

S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)

采用優(yōu)化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質(zhì)量。優(yōu)化設計法與傳統(tǒng)設計密切相關，優(yōu)化設計是以傳統(tǒng)設計為基礎，沿用了傳統(tǒng)設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統(tǒng)設計所涉及的有關因素。優(yōu)化設計雖然彌補了傳統(tǒng)設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優(yōu)化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優(yōu)化設計或模糊可靠性優(yōu)化設計等現(xiàn)代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發(fā)展。

二、混凝土攪拌運輸車減速器的優(yōu)化設計

摘要：減速器是各類機械設備中廣泛應用的傳動裝置。減速器設計的優(yōu)劣直接影響機械設備的傳動性能。本文通過對兩種減速器主要優(yōu)化設計方法的分析，提出了減速器設計中應考慮的約束條件、目標函數(shù)和變量等。

關鍵詞：減速器優(yōu)化設計

傳統(tǒng)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效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發(fā)揮最佳性能，必須對減速器進行優(yōu)化設計，減速器的優(yōu)化設計可以在不同的優(yōu)化目標下進行。除了一些極為特殊的場合外，通常可以分為從結構形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經(jīng)濟效益角度考慮追求最低費用等三大類目標。第一類目標與第二類目標體現(xiàn)著減速器設計中的一對矛盾，即體積(重量)與承載能力的矛盾。在一定體積下，減速器的承載能力是有限的；在承載能力一定時，減速器體積(重量)的減小是有限的。由此看來，這兩類目標所體現(xiàn)的本質(zhì)是一樣的。只是前一類把一定的承載能力作為設計條件，把體積(重量)作為優(yōu)化目標；后一類反之，把一定的體積(重量)作為設計條件，把承載能力作為優(yōu)化目標。第三類目標的實現(xiàn)，將涉及相當多的因素，除減速器設計方案的合理性外，還取決于企業(yè)的勞動組織、管理水平、設備構成、人員素質(zhì)和材料價格等因素。但對于設計人員而言，該目標最終還是歸結為第一類或第二類目標，即減小減速器的體積或增大其承載能力。

一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題，其數(shù)學模型可簡記為：

minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6

一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題，其數(shù)學模型可簡記為：

minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6

S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)

采用優(yōu)化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質(zhì)量。優(yōu)化設計法與傳統(tǒng)設計密切相關，優(yōu)化設計是以傳統(tǒng)設計為基礎，沿用了傳統(tǒng)設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統(tǒng)設計所涉及的有關因素。優(yōu)化設計雖然彌補了傳統(tǒng)設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優(yōu)化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優(yōu)化設計或模糊可靠性優(yōu)化設計等現(xiàn)代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發(fā)展。

二、混凝土攪拌運輸車減速器的優(yōu)化設計

一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題，其數(shù)學模型可簡記為：

minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6

S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)

采用優(yōu)化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質(zhì)量。優(yōu)化設計法與傳統(tǒng)設計密切相關，優(yōu)化設計是以傳統(tǒng)設計為基礎，沿用了傳統(tǒng)設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統(tǒng)設計所涉及的有關因素。優(yōu)化設計雖然彌補了傳統(tǒng)設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優(yōu)化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優(yōu)化設計或模糊可靠性優(yōu)化設計等現(xiàn)代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發(fā)展。

二、混凝土攪拌運輸車減速器的優(yōu)化設計

【摘要】減速器是各類機械設備中廣泛應用的傳動裝置。減速器設計的優(yōu)劣直接影響機械設備的傳動性能。本文通過對兩種減速器主要優(yōu)化設計方法的分析，提出了減速器設計中應考慮的約束條件、目標函數(shù)和變量等。

【關鍵詞】減速器優(yōu)化設計

傳統(tǒng)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效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發(fā)揮最佳性能，必須對減速器進行優(yōu)化設計，減速器的優(yōu)化設計可以在不同的優(yōu)化目標下進行。除了一些極為特殊的場合外，通常可以分為從結構形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經(jīng)濟效益角度考慮追求最低費用等三大類目標。第一類目標與第二類目標體現(xiàn)著減速器設計中的一對矛盾，即體積(重量)與承載能力的矛盾。在一定體積下，減速器的承載能力是有限的；在承載能力一定時，減速器體積(重量)的減小是有限的。由此看來，這兩類目標所體現(xiàn)的本質(zhì)是一樣的。只是前一類把一定的承載能力作為設計條件，把體積(重量)作為優(yōu)化目標；后一類反之，把一定的體積(重量)作為設計條件，把承載能力作為優(yōu)化目標。第三類目標的實現(xiàn)，將涉及相當多的因素，除減速器設計方案的合理性外，還取決于企業(yè)的勞動組織、管理水平、設備構成、人員素質(zhì)和材料價格等因素。但對于設計人員而言，該目標最終還是歸結為第一類或第二類目標，即減小減速器的體積或增大其承載能力。

一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題。

采用優(yōu)化設計方法后，在滿足強度要求的前提下，減速器的尺寸大大地降低，減少了用材及成本，提高了設計效率和質(zhì)量。優(yōu)化設計法與傳統(tǒng)設計密切相關，優(yōu)化設計是以傳統(tǒng)設計為基礎，沿用了傳統(tǒng)設計中積累的大量資料，同時考慮了傳統(tǒng)設計所涉及的有關因素。優(yōu)化設計雖然彌補了傳統(tǒng)設計的某些不足，但該設計法仍有其局限性，因此可在優(yōu)化設計中引入可靠性技術、模糊技術，形成可靠性優(yōu)化設計或模糊可靠性優(yōu)化設計等現(xiàn)代設計法，使工程設計技術由“硬”向“軟”發(fā)展。

摘要：減速器是各類機械設備中廣泛應用的傳動裝置。減速器設計的優(yōu)劣直接影響機械設備的傳動性能。本文通過對兩種減速器主要優(yōu)化設計方法的分析，提出了減速器設計中應考慮的約束條件、目標函數(shù)和變量等。

關鍵詞：減速器優(yōu)化設計

傳統(tǒng)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效果，但一般不是最佳的。為了使減速器發(fā)揮最佳性能，必須對減速器進行優(yōu)化設計，減速器的優(yōu)化設計可以在不同的優(yōu)化目標下進行。除了一些極為特殊的場合外，通常可以分為從結構形式上追求最小的體積(重量)、從使用性能方面追求最大的承載能力、從經(jīng)濟效益角度考慮追求最低費用等三大類目標。第一類目標與第二類目標體現(xiàn)著減速器設計中的一對矛盾，即體積(重量)與承載能力的矛盾。在一定體積下，減速器的承載能力是有限的；在承載能力一定時，減速器體積(重量)的減小是有限的。由此看來，這兩類目標所體現(xiàn)的本質(zhì)是一樣的。只是前一類把一定的承載能力作為設計條件，把體積(重量)作為優(yōu)化目標；后一類反之，把一定的體積(重量)作為設計條件，把承載能力作為優(yōu)化目標。第三類目標的實現(xiàn)，將涉及相當多的因素，除減速器設計方案的合理性外，還取決于企業(yè)的勞動組織、管理水平、設備構成、人員素質(zhì)和材料價格等因素。但對于設計人員而言，該目標最終還是歸結為第一類或第二類目標，即減小減速器的體積或增大其承載能力。

一、單級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設計

單級主減速器可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結構簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。單級主減速器廣泛應用于轎車和輕、中型貨車的驅動橋中。單級圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標的優(yōu)化設計問題，是一個具有16個不等式約束的6維優(yōu)化問題，其數(shù)學模型可簡記為：

minf(x)x=[x1x2x3x4x5x6]T∈R6S.t.gj(x)≤0(j=1，2，3∧，16)

1制造模型的建立

在Pro/ENC制造模塊環(huán)境中，以“缺省”模式將行星減速器支架的參照模型裝配到制造環(huán)境中，如建立制造模型時，為了方便毛坯工件的裝配，在建模過程中，將毛坯工件與參照模型建立一致的坐標系，將毛坯工件以“缺省”模式和參照模型裝配到一起，建立了行星減速器支架的制造模型。

2工藝分析及制造參數(shù)設置

（1）工藝分析

根據(jù)行星減速器支架結構尺寸圖及其毛坯件結構尺寸圖，分析可知，主要是對行星支架上的3個圓柱體進行加工，包括圓柱柱面外形輪廓、圓柱頂表面、圓柱頂面的凹槽及孔的加工。該毛坯件屬鍛造件，在鍛造時，考慮到鍛造工藝性，設置了拔模角度，故圓柱的毛坯外形呈圓錐狀。當采用鏜削加工時，由于圓錐根部的吃刀量較大，需要分層鏜削加工，每加工一層就需要手動調(diào)整一次鏜刀，才能使鏜刀實現(xiàn)徑向進刀，降低了效率，而且鏜刀屬單刃形式，其結構剛度較差，鏜刀刀桿易變形，根據(jù)誤差復映原理，加工出的柱面也會呈椎狀，從而降低了加工精度。而采用銑削加工時，不需要手動調(diào)整刀具，完全可以實現(xiàn)自動進刀，而且銑刀屬多刃形式，其結構剛度大，變形量小，若同時采用軸向和徑向2個方向的分層銑削方式，可以提高其加工精度。采用銑削加工時，該件的主要加工工藝：3個圓柱體頂面的表面銑削、3個圓柱體柱面的外輪廓銑削、3個圓柱體頂面凹槽銑削及3個圓柱體頂面處孔的鉆削。

（2）制造參數(shù)的設置

1.擬定傳動方案

為了估計傳動裝置的總傳動比范圍，以便選擇合適的傳動機構和傳動方案，可先由已知條件計算其驅動卷筒的轉速nw,即

v=1.1m/s;D=350mm;

nw=60*1000*v/(∏*D)=60*1000*1.1/(3.14*350)

一般常選用同步轉速為1000r/min或1500r/min的電動機作為原動機，因此傳動裝置總傳動比約為17或25。

2.選擇電動機

一、引言

在旋轉機械的測試中，除了常見的溫度、壓力信號需要測試外，轉速、扭矩及功率因是衡量不同工況工作的關鍵指標，也占據(jù)著重要地位，有時為了潤滑、冷卻的需要，流量參數(shù)的測試也會受到關注。這樣一來，需測試的通道數(shù)不僅增多，而且信號的種類也趨多樣化，從而使整個測試系統(tǒng)的構建亦變得復雜起來。本文介紹的某大型減速器的測試，正是這類測試中極具代表性的一個，它除了要實現(xiàn)不同工況下的監(jiān)測外，還要完成從一個工況過渡到另一個工況（即：過渡過程）的測試，后者對大型旋轉機械的出廠實驗是非常重要的。

二、測試方案

當被測通道信號頻率較高時，通常用測頻法，其原理如圖1所示，圖2示出了測頻工作波形。圖1中時基電路產(chǎn)生的標準時基信號2，經(jīng)過門控電路后轉化為門控信號3，該門控信號在T1時間內(nèi)開通閘門，使加在閘門輸入端的被測信號fx即1（通常整形為方波）通過閘門，得到被計數(shù)的方波4，進而送到計數(shù)器進行計數(shù)；門控信號3在T2時間內(nèi)則會關閉閘門，禁止被測信號1通過閘門，從而禁止計數(shù)，同時計算機或微處理器則可利用該時間T2從計數(shù)器中取出所計的脈沖個數(shù)Nf，并作相關操作，為下一次計數(shù)做好準備；當已知時間T1及所計的脈沖個數(shù)Nf時，可由式fx=Nf/T1算得被測信號的頻率。當T1一定時，若被測信號fx逐漸變小，Nf的值也會隨之減小，則采用測頻法引起的±1誤差就會越來越大，當fx低于一定值時，±1誤差可能會大得不能容忍，這時則應選用測周法[1]。

測周原理方框圖如圖3所示，圖4示出了測周工作波形示意圖。因待測信號Tx（即波形2）的占空比不一定相等，故在門控電路中用二分頻電路盡可能地將其轉換為等占空比的方波3，然后去控制閘門，當閘門開通時，經(jīng)分頻器得到的時標脈沖1（設其周期為Ts）則會通過閘門，得到波形4，并送至計數(shù)器進行計數(shù)，如計數(shù)值為NT，則Tx=NT*Ts，從而可計算出待測信號頻率fx=1/Tx；因為待測信號頻率fx較小，故Tx較大，而時標脈沖1的頻率可以很高，所以NT的值可以很大，即可使±1誤差減小，這樣就提高了待測信號的測量精度。

三、并行、多通道頻率信號測試的設計思想

摘要：行星減速器齒輪軸是行星重要的組成部分，主要用于行星減速，連接發(fā)動機與減速器齒輪，主要起到傳輸動力以及減速的作用。行星減速器齒輪軸又簡稱為軸，隨著我國工業(yè)的發(fā)展，科學技術的進步以及綜合國力的提高，我國的行星減速器技術也得到十足的提升，但隨著時代的改變，我們對于行星減速器熱處理技術以及機械加工工藝的要求也越來越高。

關鍵詞：行星減速器；齒輪軸；熱處理技術；加工工藝

我們知道行星減速器主要用于行星的減速作用，是連接傳動裝置傳輸減小動力的主要裝置，而齒輪軸是行星減速器中最為重要的裝置。齒輪軸性能的好壞以及機械加工工藝是否精湛直接關系到行星系統(tǒng)的安全，因此我們對于行星減速器的要求很高。在行星減速器的制作工藝過程中，行星減速器齒輪軸的熱處理技術以及機械加工制作工藝是判定行星減速器質(zhì)量好壞的關鍵因素。在我們?nèi)粘５纳a(chǎn)工作中，通過科學的理論以及不斷地實踐總結，我們通過三級行星減速器的加工制作工藝，能夠準確的分析出減速效果，保證傳輸動力的精確度，并且使用壽命比傳統(tǒng)技術制造的壽命要延長。因此，筆者在實踐總結中，本文重點介紹行星減速器齒輪軸的熱處理與機械加工工藝研究。

一、行星減速器技術簡介

行星齒輪減速機又稱為行星減速機，伺服減速機。在減速機家族中，行星減速機以其體積小，傳動效率高，減速范圍廣，精度高等諸多優(yōu)點，而被廣泛應用于伺服電機、步進電機、直流電機等傳動系統(tǒng)中。其作用就是在保證精密傳動的前提下，主要被用來降低轉速增大扭矩和降低負載/電機的轉動慣量比。行星齒輪減速機主要傳動結構為：行星輪，太陽輪，內(nèi)齒圈。行星減速機因為結構原因，單級減速最小為3，最大一般不超過10，常見減速比為：3/4/5/6/8/10，減速機級數(shù)一般不超過3，但有部分大減速比定制減速機有4級減速。相對其他減速機，行星減速機具有高剛性、高精度(單級可做到1分以內(nèi))、高傳動效率(單級在97%-98%)、高的扭矩/體積比、終身免維護等特點。因為這些特點，行星減速機多數(shù)是安裝在步進電機和伺服電機上，用來降低轉速，提升扭矩，匹配慣量。行星減速機額定輸入轉速最高可達到18000rpm(與減速機本身大小有關，減速機越大，額定輸入轉速越小)以上，工作溫度一般在-25℃到100℃左右，通過改變潤滑脂可改變其工作溫度。精密行星減速機因搭配伺服電機所以背隙等級(弧分)相當重要，不同背隙等級價格差異相當大，行星減速機可做多齒箱連結最高減速比達100000。

二、行星減速器工作原理與齒輪軸性能分析