牢靠性是指产品在规则条件和规则时刻内芫成规则功用的才能。优化规划是指某项规划在断定计划后寻求具有最好功能成质量)的一组构造参数,又称为参数优化规划。在现代规划办法中将优化技能与牢靠性理优化理论为根底,使用MATLAB优化软件工具来完成对齿轮减速器有关参数的优化。实例证实MATLAB不仅功用强大,并且便利有用、简略易学,是适合于工程技能人员研讨和开发的根本东西和首选渠道。
二、规划变量与方针函数关于圆柱齿轮传动,一般以体积最小或重量最轻为优化方针树立方针函数。以齿轮
减速器基地距为最小酬积最小)进行优化。单级斜齿圆柱齿轮减速器的基地距!是法向模数小齿轮齿数和螺旋角的函数,故可取法向模数小齿轮齿数和螺旋角卢作为规划变量,即%,亦即下面通过详细的规划实例来说明怎么树立牢靠性优化规划的数学模型。
试规划一单级斜齿圆柱齿轮减速器,请求传递功率,8UkW,输入轴转速83200r/min,传动比)85,载荷平稳,三班制作业,使用寿命3年。已知大、小齿轮资料均为2:CrMnTi,触摸疲劳极限咖*835:0MPa,曲折疲劳极限(7mm=42:MPa.并请求牢靠度+ 8.99.进程如下:首要引进牢靠度系数。GH、。RD祥细推导进程及各参数含义拜见):由应力一强度的统计理论可知牢靠度系数与牢靠度+之间存在一一对应的关系,从而对牢靠度的优化即可转化为对牢靠度系数进行优化。
联系以上剖析得到如下规划模型:运行与使用QM MATLAB是由MathWorks公司于1987年推出的一套科学核算软件,分为总包和若干个软件工具。该软件用户界面便利、友爱,且具有强大的拓展才能。现在MATLAB的最新版本是7.0,其优化软件工具(Optimization Toolbox)中含有一系列的优化算法函数,能够便利有效地处理许多工程实际疑问。
下面使用MATLAB优化软件工具对以上实例中的数学模型进行优化求解。
首要对变量做如下改换本例是单方针束缚优化疑问,可选用MATLAB优化软件工具中用于求解束缚优化疑问的Imincon函数。以下是详细求解的MATLAB代码。
J首要编写方针函数的m文件:始点有关fmincon函数及各参数的含义拜见。
成果输出:一般规划办法是研讨规划目标后树立优化数学模型,然后给出适宜的算法和程序,进而编制相应代码。
但多见的编程言语在代码生成方面需求很长时刻,功率较低。而根据MATLAB优化规划软件工具处理此类疑问则显得尤为便撞。这篇文章单级齿轮
减速机的牢靠性优化数学模型,给出了MATLAB核算程序及其成果。规划人员能够集中精力处理数学模型疑问,不必吃力地去寻觅或编制优化程序。它无疑将变成机械优化规划领域中的主要东西。