锥齿轮传动机构的优化设计

摘要

以锥齿轮副的体积和最小为目标,以锥齿轮齿面许用接触应力和齿根许用弯曲应力为性能约束条件,以小锥齿轮齿数、齿轮副模数、齿轮副齿宽因数等设计变量为边界条件,建立数学模型,对轴交角为90°的锥齿轮传动机构进行优化设计.在优化设计中,结合实例采用惩罚函数法构造适应度函数,取小齿轮的复合齿形因数为4.80.应用Matlab优化工具箱fmincon函数编制遗传算法.m格式文件,对目标函数进行求解.程序运行结束后,对设计变量采用遗传算法进行离散变量优化,获得齿轮副各个变量的最优解.通过实例确认,锥齿轮传动机构的优化设计效果良好,具有可行性和实用性,为齿轮传动机构的多目标优化设计提供了参考.