替代，新老产品并存过渡会经历段较长的时间。年代初期，国内出现的三环齿轮减速器，是种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单并且效率也高。齿轮减速器的介绍对于齿轮减速器，它是原动机和工作机之间的独立减速传动装置，由于其结构紧凑效率较高传递运动准确可靠使用维护方便，并可成批生产，所以在船舶汽车机车建筑用的重型机具中得到广泛应用。并且从机械工业所用的加工机具以及自动化生产设备，到常见的电钟表等，齿轮减速器都起到了重要的作用。尽管齿轮减速器广泛的应用于日常生活和生产中，但是它的设计和制造等方面仍存在着种种问题。齿轮减速器的分类齿轮减速器按减速齿轮的级数可分为单级齿轮减速器二级齿轮减速器三级齿轮减速器和多级齿轮减速器几种按轴在空间的相互配置方式可分为立式和卧式减速器两种按运动简图的特点可分为展开式同轴式和分流式减速器等。单级圆柱齿轮减速器的最大传动比般为，作此限制主要为避免外廓尺寸过大。若要求时，就应采用二级圆柱齿轮减速器。二级圆柱齿轮减速器应用于为及高低速级的中心距总和为的情况下。三级圆柱齿轮减速器，用于要求传动比较大的场合。圆锥齿轮减速器和二级圆锥圆柱齿轮减速器，用于需要输入轴与输出轴成度配置的传动中。因大尺寸的圆锥齿轮较难精确制造，所以圆锥圆柱齿轮减速器的高速级总是采用圆锥齿轮传动以减小其尺寸，提高制造精度。齿轮减速器的结构绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。对于两轴系结构，由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有个调整环。油面观察结构是通过油面指示片上透明玻璃的刻线，附件图纸小齿轮大齿轮上箱体下箱体低速轴高速轴减速器图书分类号密级毕业设计论文基于遗传算法的齿轮减速器模型优化设计学生姓名学院名称专业名称指导教师年月日摘要齿轮减速器是原动机和工作机之间的减速传动装置，它广泛应用于日常生活和生产中，但传统设计中仍存在着体积过大效率过低的问题，因此有必要对齿轮减速器进行优化设计。针对级齿轮减速器，选取合理的设计变量，以减速器体积最小为目标建立优化设计的数学模型，并根据齿宽系数模数齿轮的应力和轴的弯曲强度等约束条件来确定约束函数。采用遗传算法对模型进行优化，经过实数交叉高斯变异和可行性规则选择反复循环得出优化后的参数，经过机械校核得出优化出的参数是满足约束条件，实现了齿轮减速器体积最小的优化目标。关键词减速器遗传算法优化设计速器，按照传动和结构特点来划分，可分为下列六种减速器齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆齿轮减速器及齿轮蜗杆减速器摆线针轮减速器谐波齿轮减速器和行星齿轮减速器。对于上述六种减速器已经有标准的系列产品，使用时只需要结合所需传动功率转速传动比工作条件和机械的总体布置等具体要求，从产品目录和有关手册中选取即可，只有在选不到合适的产品时，才自行设计制造，此外还有些专用的减速器如在电梯阀门开关等处用。减速器国内外的现状和发展国外的减速器，以德国丹麦和日本的处于领先地位，它们特别是在制造工艺和材料的方面占据优势，它们的减速器工作具有可靠性好，使用寿命长的优点。但其传动形式仍是以定轴齿轮传动为主。日本住友重工研制的型高精度减速器，美国公司研制的式减速器在结构上和传动原理上都为当今世界先进的齿轮减速器。目前的减速器是向着小体积大功率高效率大传动比以及长寿命的趋势发展。因此，除了不断提高工艺水平改进材料品质外，还在传动结构和传动原理上要深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是例。国内的减速器多以齿轮传动蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者机械效率过低而传动比大的问题。另外，工艺水平和上材料品质还有许多不足之处，特别是大型的减速器的不足之处更加的突出。年代开始生产的少齿差传动摆线针轮传动谐波传动等减速器具有传动比大体积小机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率般都是要小于。由于在材料品质方面传动的理论和工艺水平方面没有突破，因此，国内没能从根本上解决传递功率大机械效率高传动比大重量轻体积小等这些基本要求。改革开放以来，我国引进了批先进的加工装备。通过不断引进消化和吸收国外先进技术以及科研攻关，开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从的级提高到的级，高速齿轮的制造精度可稳定在级。部分减速器采用硬齿面后，体积和重量明显减小，承载能力使用寿命传动效率有了大幅度的提高，对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用。从年以来，我国相继制定了种齿轮和蜗杆减速器的标准，研制了许多新型减速目录摘要绪论减速器减速器国内外的现状和发展齿轮减速器的介绍齿轮减速器的分类齿轮减速器的结构齿轮减速器的工作原理优化设计本课题的主要内容和解决问题齿轮减速器数学模型的建立齿轮减速器的数学模型建立级齿轮减速器的数学模型确定约束函数遗传算法程序设计智能算法选择智能算法种类遗传算法介绍遗传算法程序实现遗传算法中的参数遗传算法的伪代码编码和解码交叉变异选择约束的处理机械设计与校核齿轮的设计与校核优化结果大齿轮的强度的校核小齿轮的强度的校核轴的设计和校核高速轴设计高速轴校核高速轴轴承寿命校核低速轴设计低速轴校核低速轴轴承寿命校核齿轮减速器箱体的结构尺寸减速器的润滑和密封结论致谢参考文献绪论减速器减速机是种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动级数不同可分为单级和多级减速器按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器按照传动的布置形式又可分为展开式分流式和同轴式减在垂直平面上，齿轮所在的轴截面为合成弯矩，齿轮所在的轴截面为因齿轮所在轴截面弯矩最大，同时截面还作用有转矩，因此此截面为危险截面，其抗弯截面系数见式。式低速轴的抗扭截面系数见式式低速轴的弯曲应力见式。式低速轴的扭剪应力见式。г式按弯曲合成强度进行校核计算，对于单项转动的转轴，转矩按照脉动循环来处理，故取折合系数，则当量应力见式。г式由表查出钢调质处理拉伸强度极限，再由表用插值法查得轴的许用弯曲应力则，强度满足要求。键的强度校核大齿轮在键的连接挤压应力见式。式取键，轴以及齿轮的材料都是钢，由表查出故只需要校核轴承轴承在以下工作，由表，则对于减速器，由表查得载荷系数。表载荷系数载荷性质举例无冲击或轻微冲击电动机，热轮机，通风机，水泵中等冲击车辆，机床，起重机，冶金设备，内燃机，减速器剧烈冲击破碎机，轧钢机，石油钻机，振动筛表温度系数轴承工作温度温度系数低速轴轴承的基本额定寿命见式。ε式齿轮减速器的预期寿命为，故低速轴轴承的寿命足够。齿轮减速器箱体的结构尺寸级齿轮减速器箱体的主要结构尺寸列于下表。表齿轮减速器箱体的主要结构尺寸图名称代号尺寸中心距下箱体厚度上箱体厚度下箱座剖分面处凸缘厚度上箱座剖分面处凸缘厚度地脚螺栓厚度箱座上肋厚箱盖上肋厚地脚螺栓直径地脚螺栓通孔直径地脚螺栓沉头座直径地脚凸缘尺寸扳手空间地脚螺栓数目轴承旁连接螺栓通孔直径轴承旁连接螺栓沉头座直径剖分面凸缘螺栓凸台尺寸扳手空间上下箱体连接螺栓螺钉直径上下箱连接螺栓通孔直径上下箱连接螺栓沉头座直径箱缘尺寸难适应当今发展的需要了，随之发展的是结合了遗传算法等优化设计方法的机械制造业，本课题中已经通过齿轮减速器模型的优化设计体现了遗传算法的优越性，但是对于本课题而言仍有地方需要进行改进和提高，比如在建立数学模型时应更加精确和完善，在处理约束时应有更好的处理方法等。因此有必要在智能优化和机械设计的领域继续研究，提高整个行业的发展前进的进度。致谢这次的毕业论文是在张老师亲切关怀和悉心指导下完成的。从毕业设计选题到设计完成，导师给予了我耐心指导和细心关怀，在导师指导下，我也深刻的体会到了科学的严谨，在此表示对张老师的感谢。同时也感谢关心我帮助我的朋友们，感谢学校领导老师们，感谢你们给予我的帮助与关怀。最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。参考文献濮良贵机械设计北京高等教育出版社，王军机械设计基础课程设计北京科学出版社，张春宜齿轮减速器精讲北京机械工业出版社，孙靖民机械优化设计北京机械工业出版社，梁尚明现代机械优化设计方法北京化学工业出版社，修学强基于圆柱齿轮减速器实体造型设计研究科教文汇敬谦基于圆柱齿轮减速器参数化设计信息技术胡鹏，王猛基于微粒群的约束优化设备制造技术葛锐基于改进粒子群算法的机械结构优化设计机械科学与技术陈春雨基于的圆柱齿轮减速器优化设计大庆师范学院学报崔树平基于最小体积齿轮减速器的优化设计机械管理开发，吴婷，张礼兵基于遗传算法的齿轮减速器优化设计煤矿机械，柳敏飞基于遗传算法的齿轮减速器的优化设计设计与研究，朱孝录齿轮传动设计手册北京化学工业出版社王科社机械优化设计北京国防工业出版社，韩瑞峰遗传算法原理与应用实例北京兵器工业出版社，扳手空间轴承盖螺钉直径检查孔盖连接螺栓直径减速器中心高轴承旁凸台高度轴承端盖轴承座外径，轴承旁连接螺栓距离，大齿轮顶圆与箱体内壁间的距离齿轮端面与箱体内壁间的距离减速器的润滑和密封因为齿轮的圆周速度线速度，所以采用侵润滑剂，采用侵润滑剂时，为了满足润滑和散热的需要，箱体油池内必须要有足够的储油量。同时为了避免侵油