齿轮设计Word格式.docx

1、由此建立12个不等式约束条件式g1（X） = x1 3.5 0g2（X） = 8 x1 0g3（X） = x2 3.50g4（X） = 10 x2 0g5（X） = x3 140g6（X） = 22 x30g7（X） = x4 160g8（X） = 22 x40g9（X） = x5 5.80g10（X） = 7 x5 0g11（X） = x6 80 g12（X） = 15 x60 （2）按齿面接触强度公式H = H，N/mm2得到高速级和低速级齿面接触强度条件分别为 cos30 cos30 式中，H许用接触应力，Mpa T1,T2分别为高速轴和中间轴的转矩，Nmm K1,K2分别为高速级和低速

2、级载荷系数.（3）按轮齿弯曲强度计算公式F1 = F1，Nmm2F2 = F1 F2，N得到高速级和低速级大小齿轮的弯曲强度条件分别为（1 + i1） mn13Z12 cos20 和 （1 + i2） mn23Z32 cos20 （1 + i2） mn23Z32 cos20 其中F1，F2，F3，F4分别为齿轮1，2，3，4的许用弯曲应力，N/mm2； y1，y2，y3，y4分别为齿轮1，2，3，4的齿形系数.（4）按高速级大齿轮与低速轴不干涉相碰的条件a2 E de2/20得 mn2Z3（1 + i2） 2 cos （E + mn1） mn1Z1i10 式中E低速轴轴线与高速级大齿轮齿顶圆之

3、间的距离，mm； de2高速级大齿轮齿的齿顶圆直径，mm.对式至代入有关数据：H = 836 NF1= F3=444Nmm，F2= F4= 410.3NT1 =144700Nmm，T2 = 146789i1 NK1 = 1.225，K2 = 1.204y1=0.248，y2=0.302，y3=0.256，y4=0.302E = 50mm得g13（X） = 5.310-6x13x33x5 cos3x6 0g14（X） = 2.31710-5x23x43 x5cos3x6 0g15（X） = 3.11710-4（1 + x5）x13x32 cos2x6 0g18（X） = 3.42210-5（1

4、+ x5）x13x32 cos2x6 0g16（X） = 3.4510-6（31.5 + x5）x23x42 x52cos2x6 0g19（X） = 3.3210-5（31.5 + x5）x23x42 x52cos2x6 0g17（X） = x2x4 （31.5 + x5） 2x5cos x6 （x1+50） x1x3x520g18（X）、g19（X）和g15（X）、g16（X）相比为明显的消极约束，可省略。共取g1（X）至g17（X）的17个约束条件。 至此已形成了完整的数学模型。2初始搜索区间的确定1） 将x0=3+;4;17;20;6;8;代入目标函数得2） 确定其搜索区间a,b。设初始

5、点，初始步长h=1。 ：function a,b= jiana0=0;h=1;a1=a0+h;f0=60.1*a0+1/（1+a0）+1/（5-a0） ;f1=60.1*a1+1/（1+a1）+1/（5-a1） ;if f1=f0 while true h=2*h; a2=a1+h; f2=60.1*a2+1/（1+a2）+1/（5-a2） ; if f1f0 a2=a0-h; %大的a1赋给a2作为边界，a1则缩短再比较，若此时f1f0了，则结束 f2=60.1*a2+1/（1+a2）+1/（5-a2）; if f0=f2 a=a2; b=a1; a1=a0; a0=a2; f1=f0; f

6、0=f2;ab得到运行结果：a= -2.80,b=-1.12所以初始区间为-2.80,-1.12。3然后用黄金分割法求其最优解以下是基于c-free4.0上运行的C程序：#include math.hvoid main（） float a1,a2,f1,f2,f3,a,b,am; a=-2.8089,b=-1.1236; while（b-a0.01） a1=b-0.618*（b-a）, f1=60.1*a1+1/（1+a1）+1/（5-a1）, a2=a+0.618*（b-a）, f2=60.1*a2+1/（1+a2）+1/（5-a2） , if（f1= 维数n */#define pi 3.

7、1416 float f（float x）;void mjtf（int n,float x0,float h,float s,float a,float b）;void mhjfgf（int n,float a,float b,float flag,float x）;void mpowell（int n,float x0,float h,float flag1,float flag2,float a,float b,float x）;float f（float x） float result; result=（x0*x2*（1+x4）+x1*x3*（1+31.5/x4）/2/cos（x5*pi

8、/180） +1/（x0-3.5）+1/（8-x0）+1/（x1-3.5）+1/（10-x1）+1/（x2-14）+1/（22-x2） +1/（x3-16）+1/（22-x3）+1/（x4-5.8）+1/（7-x4）+1/（x5-8）+1/（15-x5） +1/（x0*x2-68.3722）+1/（x1*x3-66.7325）+ 1/（0.0003099*（1+x4）*x0*x0*x0*x2*x2-cos（x5*pi/180）*cos（x5*pi/180） +1/（0.00000354*（31.5+x4）*x1*x1*x1*x3*x3-x4*x4*cos（x5*pi/180）*cos（x5*p

9、i/180） +1/（x1*x3*（x4+31.5）-x4*（2*（x0+50）*cos（x5*pi/180）+x0*x2*x4）; return result;/*搜索区间子程序*/void mjtf（int n,float x0,float h,float s,float a,float b） a0=2,b0=10; a1=2,b1=13; a2=14,b2=22; a3=16,b3=22; a4=5,b4=7; a5=8,b5=15;/*多维黄金分割法子程序*/void mhjfgf（int n,float a,float b,float flag,float x） int i; float x1m,x2m,f1,f2,sum; for（i=0;iflag）; xi=（float）0.5*（bi+ai）; /*已达到，输出极小点*/*鲍威尔法子程序*/void mpowell（int n,float x0,float h,float flag1,