《单级齿轮减速器的优化设计》说明书
3 Matlab计算机程序
3.1用MATLAB优化工具箱求解
（1）编写目标函数m文件并以文件名myfun保存在MATLAB目录下的work文件夹中。 function f=myfun（x）; f=8.8279*x（1）^3*x(2)^3*x(3);
(2)编写非线性约束函数的m文件并以 文件名mycon保存在MATLAB目录下的work文件夹中。
Function [c,ceq]=mycon(x);
c(1)=15327.89/((x(1)*x(2))^3*x(3))^0.5-550;
c(2)=759026*(12.5186/(x(2)-3.01794)+2.063)*（1.97-22.704/（x(2)+34.6））/(x(1)^3*x(2)^3*x(3))-290;
c(3)=759026*(12.5186/(3.2*x(2)-3.01794)+2.063)*(1.97-22.704/（3.2*x(2)+34.6））/(x(1)^3*x(2)^3*x(3))-210; ceq=[];
(3)在命令窗口调用优化程序。 x0=[5;32;1.2]; %初始点 lb=[2;17;0.8]; %下界 ub=[10;35;1.4]; %上界
[x,fval]=fmincon(@myfun,x0,[],[],[],[],lb,ub,@mycon) 运行结果如下:
Warning: Large-scale (trust region) method does not currently solve this type of problem,
switching to medium-scale (line search). > In fmincon at 260
Optimization terminated: first-order optimality measure less than options.TolFun and maximum constraint violation is less than options.TolCon.
Active inequalities (to within options.TolCon = 1e-006):
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lower upper ineqlin ineqnonlin 1 2 3 x =
2.0000 17.0000 0.8000 fval =
2.7758e+005
对m标准化后取为2.5，对齿数圆整后取为29，齿宽系数取1.2。
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4 结果分析
(1)对比分析发现：在齿轮可靠性得到保证的前提下，优化后的目标值比原设计目标值减少24%。
(2)优化结果表明：优化方案比给定发难节省材料，降低成本，效益明显，对减速器设计具有良好的参考价值。
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参考文献
【1】《机械设计基础》（主编 李国斌）机械工业出版社
【2】《机械制图与公差》（主编：王志泉、项仁昌；主审：金潇明） 清华大学出版社 【3】《机械设计、机械设计基础课程设计》（华中理工大学 王昆;主编：重庆大学 何小柏；同济大学 汪信远）高等教育出版社
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