行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告.doc

西安文理學(xué)院物理與機(jī)械電子工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 行星齒輪減速器可靠性 優(yōu)化設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 09級(jí)機(jī)械（1）班 學(xué) 號(hào) 08102090106 學(xué)生姓名 江遠(yuǎn)波 指導(dǎo)教師 張艷麗 設(shè)計(jì)所在單位 西安文理學(xué)院 QQ: 1099054396 2013年 1 月西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)生姓名江遠(yuǎn)波學(xué) 號(hào)08102090106專業(yè)班級(jí)09級(jí)機(jī)械（1）班指導(dǎo)教師張艷麗職 稱副教授教 研 室機(jī)械工程教研室畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求任務(wù)：將可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)和最優(yōu)化技術(shù)結(jié)合，對(duì)行星齒輪減速器建立目標(biāo)函數(shù)和約束條件，進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。要求：（1） 熟悉可靠性設(shè)計(jì)理論；（2） 熟悉優(yōu)化設(shè)計(jì)；（3） 建立約束條件，目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行圓柱齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)； （4） 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)程起止時(shí)間工作內(nèi)容第12周2013.1.102013.3.10第34周2013.3.112013.3.24第56周2013.3.252013.4.7第7-9周2013.4.82013.4.28第10-11周2013.4.292013.5.12第12周2013.5.132013.5.19第13周2013.5.202013.5.24查（借）閱資料，熟悉可靠性設(shè)計(jì)理論，優(yōu)化理論。撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。對(duì)行星齒輪減速其進(jìn)行可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，確定約束條件和目標(biāo)函數(shù)。 熟悉matlab軟件、界面及相關(guān)函數(shù)?？煽啃詢?yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，程序編制。程序編制。撰寫(xiě)畢業(yè)論文。論文定稿整理資料準(zhǔn)備答辯。答辯。開(kāi)始日期 2013.1.10 完成日期 2013.5.24 教研室主任（簽字） 系主任（簽字） 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)生姓名江遠(yuǎn)波學(xué) 號(hào)08102090106專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師張艷麗開(kāi)題時(shí)間2013.03.04班 級(jí)09級(jí)機(jī)械（1）班一、選題目的和意義：行星齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，這些已被我國(guó)越來(lái)越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動(dòng)中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理的采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，這些已被我國(guó)越來(lái)越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動(dòng)中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理的采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)意義。因此，行星齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療機(jī)械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門(mén)均獲得了廣泛的應(yīng)用。由齒輪、軸、軸承和箱體組成的齒輪減速器，用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，其匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。因此, 研究提高其承載能力、延長(zhǎng)其使用壽命、減小其體積和質(zhì)量等方法, 具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。對(duì)減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì), 選擇其最佳參數(shù)是提高承載能力、減輕重量和降低成本的一種重要途徑。本文以行星齒輪減速器為研究對(duì)象, 選擇其中心距最小為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo), 建立優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型, 并利用MATLAB 優(yōu)化工具箱進(jìn)行求解。通過(guò)該課題，可以掌握機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本概念和基本流程，了解常用的優(yōu)化方法，熟悉常用優(yōu)化軟件Matlab的編程和操作，為以后從事有關(guān)優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作打下基礎(chǔ)。二、本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)：20世紀(jì)末的20多年，世界齒輪技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪聲、高可靠度。近幾十年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用，改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進(jìn)的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造等先進(jìn)技術(shù)。形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理。機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)是在電子計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)先進(jìn)技術(shù)。它是根據(jù)最優(yōu)化原理和方法，利用電子計(jì)算機(jī)為計(jì)算工具，尋求最優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。實(shí)踐證明，行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品具有優(yōu)良的性能、減輕重量或體積、降低成本的一種有效設(shè)計(jì)方法。行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程是首先將工程實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型的特征，選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算方法及其程序，通過(guò)計(jì)算機(jī)求得最優(yōu)解。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是針對(duì)行星齒輪減速器的體積進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其意義在于利用已學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，熟悉工程設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，同時(shí)把先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法、理念應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，為新技術(shù)時(shí)代的到來(lái)打下基礎(chǔ)此次設(shè)計(jì)的減速器與常規(guī)設(shè)計(jì)比較具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低等問(wèn)題。編程方法簡(jiǎn)單，能夠很好的達(dá)到優(yōu)化效果，能夠運(yùn)用到工程實(shí)際中去。本課題以行星齒輪減速器最小尺寸或重量最輕為目標(biāo)函數(shù)，設(shè)計(jì)減速器的最優(yōu)參數(shù)。三、主要研究?jī)?nèi)容：1.設(shè)計(jì)重點(diǎn)（1）齒輪機(jī)構(gòu)原理。（2）設(shè)計(jì)與優(yōu)化過(guò)程。（3）數(shù)學(xué)模型的建立。（4）優(yōu)化結(jié)果分析。2.設(shè)計(jì)難點(diǎn)（1）設(shè)計(jì)與優(yōu)化過(guò)程。（2）數(shù)學(xué)模型的建立。3.研究手段（1）利用學(xué)校圖書(shū)館、學(xué)校中英文科技期刊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源等大量搜集有關(guān)機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的期刊文章、書(shū)籍等文獻(xiàn)資料，掌握機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本理論和方法，（2）熟練運(yùn)行Matlab的優(yōu)化工具箱對(duì)一般的機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行編程和數(shù)值計(jì)算求解指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議： 簽字： 年 月 日教研室審核意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日注：此表前三項(xiàng)由學(xué)生填寫(xiě)后，交指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，經(jīng)教研室審批后，才能開(kāi)題。