代入各条件得：
Vall??m?z???d?12???1.6D?4??D?42??2???B??5?44??m?z?i????m?z?i??8m???22?22??B?4???2??B???m?z?i??8m????1.6D?4??2??0.3?B?41.8?B?422???B?B?5??????ii2??2??m??z????d??1????m?z?????m??z???8m?????????4i???i?4????2??0.3?B???B??i222????1.6D??4??D??4????m??z???8m?????1.6D??4??????4i?4?????0.3?m?z?i??8m??1.6D?4?????????1.8?B??i???0.3?m??z??i?8m???1.6D??4????4??????2?4d?12l??8D?42l??8d??12l??4D??42l
若取它们为设计变量并表达为
?x1??B???x???B2???????x3??z??????xz?4??????x??m??5?????x6??m?X????????
?x7??d?1??x8??D?4?????xd9??1?????x??D??10????4??x11??l??x??i??12????则目标函数可写为
f?X??V?f?x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10,x11,x12?
陕西科技大学毕业设计（论文）说明书 第28页
即为：
f?X????x5x3?22?x72????x1?5?4??x5x3x12???x5x3x12?8x5??22?22??x14??1.6x8??x82??????x14??x5x3x12?8x5???1.6x8??2??0.3?x14??0.3?x5x3x12?8x5?1.6x8???1.8?x1422??x???ii22??x6x4??x9????x6x4??x6x4?8x6???2???4x12??x124????2??0.3?x???x2i2222??1.6x10??x10????x6x4?8x6???1.6x10????4??x124??????x2?5????????1.8?x2i???0.3?x6x4x?8x6?1.6x10????412?????2?4x72x11??8x82x11??8x92x11??4x102x11
3.2 计算传动装置的运动和动力参数 （1） 各轴转速
nzhou1?n?rmin? nzhou2?nzhou1n??rmin? i?i?nzhou2n??rmin?i??inzhou3?（2） 各轴输入功率
Pzhou1?P?kW?Pzhou2?Pzhou1??1??2?P??1??2?kW?Pzhou3?Pzhou2??1??2?P??1??2??1??2?kW?Pshucu?Pzhou3??1?P??1??2??1??2??1?kW?（3） 各轴输入转矩
Tzhou1?9550?Pzhou1P?9550??Nm?nzhou1nP?i???1??2?Nm?n
Tzhou2?Tzhou1?i???1??2?9550?
Tzhou3?Tzhou2?i????1??2?9550?TshucuP?i??12??22?Nm?nP?Tzhou3??1?9550??i??13??22?Nm?n
3.3 减速器常规参数的设定 （1） 压力角的选择
由《机械原理》可知，增大压力角?，轮齿的厚度及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定标准压力角为
??20
（2） 齿顶高系数和顶隙系数
*我国已标准化，其值齿顶高系数为ha?1，顶隙系数为c?0.25
*（3） 齿轮材料的确定及其各项参数
我们设计二级圆柱齿轮减速器材料一般定为小齿轮为40Cr（调质），硬度为280HBS,大齿轮定为45钢（调质），硬度为240HBS,二者的硬度差为40 HBS。
（4） 设计的二级圆柱齿轮减速器为一般工作机械，故选用7级精度。 3.4 约束条件的确定
（1） 确定设计变量的上下界限
综合考虑传动平稳，轴向力不可太大，能满足短期过载，高速级与低速级大齿轮浸油深度大致相近，轴齿轮的分度圆尺寸不能太小等因素，取
14?z??2216?z???22 2?m??5
3.5?m???65.8?i??7因此建立10个不等式约束条件
g1?X??14?x3?0g2?X??x3?22?0g3?X??16?x4?0 g4?X??x4?22?0g5?X??2?x5?0陕西科技大学毕业设计（论文）说明书 第30页
g6?X??x5?5?0g7?X??3.5?x6?0g8?X??x6?6?0g9?X??5.8?x12?0g10?X??x12?7?0（2） 相对齿宽条件
由齿轮的强度计算公式可知，齿轮愈宽，承载能力愈高，因而齿轮不宜过窄；但 增大齿宽又会使齿面上的载荷更趋不均匀，故齿宽系数应取得适当。由《机械设计》 表10－7知，当两支承相对小齿轮作不对称布置时，齿宽系数?d取0.7～1.15。 又?d?
BBB 故：0.7????1.15，则有， DDm?z?g11?X??x1?1.15?0x3x5x1?0x3x5g12?X??0.7?xg13?X??2?1.15?0x4x6g14?X??0.7?x2?0x4x6
（3） 按高速级大齿轮与低速轴不干涉的条件
m??z???m??z??i??m?z?i???m??E,
22其中E为低速轴轴线与高速级大齿轮齿顶圆之间的距离，取E＝5mm。将式用设计变量代换得：
g15?X??2?x5?5??x4x6?x4x6i/x12?x3x5x12?0
（4） 齿轮的接触应力应不大于其许用值
由《机械设计》公式10－8a知齿轮接触疲劳强度的校核公式为
?H?2.5ZEKFtu?1????H? bd1u 由《机械设计》表10－6可知，弹性影响系数为ZE?189.8MPa1/2 齿轮强度载荷系数K?KAKVK?K? 其中 KA—— 使用系数
KV—— 动载系数
K?—— 齿间载荷分配系数
K?—— 齿向载荷分配系数
使用系数KA是考虑齿轮啮合时外部因素引起的附加动载荷影响的系数，由《机械设计》表10－2知道，减速机均匀平稳工作时KA?1.25
已知选用7级精度齿轮， 动载系数KV见《机械设计》图10－8，可利用Matlab曲线拟合得到曲线的公式， 其中v??dn60000?m/s?,Matlab源程序为：
v=[0,1.75,3,6,8,10,20,30,40,50,60,70];
k=[1.0,1.05,1.1,1.15,1.17,1.185,1.25,1.3,1.34,1.35,1.35,1.35]; p=polyfit(v,k,6); p(1) p(2) p(3) p(4) p(5) p(6) p(7) x=0:2.5:70;
y=p(1).*x.^6+p(2).*x.^5+ p(3).*x.^4+p(4).*x.^3+p(5).*x.^2+p(6).*x+p(7); subplot(2,1,1);plot(v,k,'k:diamond'); grid on;
subplot(2,1,2);plot(x,y,'r:square'); grid on; 得到系数值为 ans = -1.4090e-010 ans = 3.3099e-008 ans = -3.0013e-006 ans = 1.3206e-004 ans = -0.0030 ans =