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1、西安文理學院物理與機械電子工程學院本科畢業(yè)設計（論文）題 目 行星齒輪減速器可靠性 優(yōu)化設計 專業(yè)班級 09級機械（1）班 學 號 08102090106 學生姓名 江遠波 指導教師 張艷麗 設計所在單位 西安文理學院 QQ: 1099054396 2013年 1 月西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文）任務書題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設計學生姓名江遠波學 號08102090106專業(yè)班級09級機械（1）班指導教師張艷麗職 稱副教授教 研 室機械工程教研室畢業(yè)設計（論文）任務與要求任務：將可靠性設計技術和最優(yōu)化技術結合，對行星齒輪減速器建立目標函數(shù)和約束條件，進行可靠性優(yōu)化設計。要求：（1） 熟
2、悉可靠性設計理論；（2） 熟悉優(yōu)化設計；（3） 建立約束條件，目標函數(shù)，進行圓柱齒輪減速器可靠性優(yōu)化設計； （4） 撰寫畢業(yè)設計說明書畢業(yè)設計（論文）工作進程起止時間工作內容第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，熟悉可靠性設計理論，優(yōu)化理論。撰寫開題報告。對行星齒輪減速其進行可靠性優(yōu)化設計分析，確定約束條件和
3、目標函數(shù)。 熟悉matlab軟件、界面及相關函數(shù)?？煽啃詢?yōu)化設計計算，程序編制。程序編制。撰寫畢業(yè)論文。論文定稿整理資料準備答辯。答辯。開始日期 2013.1.10 完成日期 2013.5.24 教研室主任（簽字） 系主任（簽字） 西安文理學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設計學生姓名江遠波學 號08102090106專業(yè)名稱機械設計制造及其自動化指導教師張艷麗開題時間2013.03.04班 級09級機械（1）班一、選題目的和意義：行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質量小、體積小、傳動比大、承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械
4、工程技術人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動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嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械工程技術人員所了解和重視。由于在各種類型的行星齒輪傳動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嚙合，才使得其具有了上述的許多獨意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療機械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應用。由齒輪、軸、軸承和箱體組成的齒輪減速器，用于原動機和工作機或執(zhí)行機構之間，其匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在現(xiàn)代機械
5、中應用極為廣泛。因此, 研究提高其承載能力、延長其使用壽命、減小其體積和質量等方法, 具有重要的經濟意義。對減速器進行優(yōu)化設計, 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象, 選擇其中心距最小為優(yōu)化設計目標, 建立優(yōu)化設計數(shù)學模型, 并利用MATLAB 優(yōu)化工具箱進行求解。通過該課題，可以掌握機械結構優(yōu)化設計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，為以后從事有關優(yōu)化設計的工作打下基礎。二、本課題在國內外的研究狀況及發(fā)展趨勢：20世紀末的20多年，世界齒輪技術有了很大的發(fā)展。產品發(fā)展的總趨勢是小型化、
6、高速化、低噪聲、高可靠度。近幾十年來，計算機技術、信息技術在機械制造中的廣泛應用，改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產組織方式。一些先進的齒輪生產企業(yè)已經采用精益生產、敏捷制造、智能制造等先進技術。形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產線和計算機網絡化管理。機械優(yōu)化設計是在電子計算機廣泛應用的基礎上發(fā)展起來的一門先進技術。它是根據(jù)最優(yōu)化原理和方法，利用電子計算機為計算工具，尋求最優(yōu)化設計參數(shù)的一種現(xiàn)代設計方法。實踐證明，行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設計是保證產品具有優(yōu)良的性能、減輕重量或體積、降低成本的一種有效設計方法。行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設計的過程是首先將工程實際問題轉化為優(yōu)化設計的數(shù)學模型，然后根據(jù)
7、數(shù)學模型的特征，選擇適當?shù)膬?yōu)化設計計算方法及其程序，通過計算機求得最優(yōu)解。本次畢業(yè)設計就是針對行星齒輪減速器的體積進行優(yōu)化設計，其意義在于利用已學的基礎理論和專業(yè)知識，熟悉工程設計的一般過程，同時把先進的設計方法、理念應用于設計中，為新技術時代的到來打下基礎此次設計的減速器與常規(guī)設計比較具有體積小，重量輕，結構緊湊，成本低等問題。編程方法簡單，能夠很好的達到優(yōu)化效果，能夠運用到工程實際中去。本課題以行星齒輪減速器最小尺寸或重量最輕為目標函數(shù)，設計減速器的最優(yōu)參數(shù)。三、主要研究內容：1.設計重點（1）齒輪機構原理。（2）設計與優(yōu)化過程。（3）數(shù)學模型的建立。（4）優(yōu)化結果分析。2.設計難點（1）設計與優(yōu)化過程。（2）數(shù)學模型的建立。3.研究手段（1）利用學校圖書館、學校中英文科技期刊網絡數(shù)據(jù)庫、免費網絡資源等大量搜集有關機械優(yōu)化設計的期刊文章、書籍等文獻資料，掌握機械優(yōu)化設計的基本理論和方法，（2）熟練運行Matlab的優(yōu)化工具箱對一般的機械優(yōu)化設計問題進行編程和數(shù)值計算求解指導教師意見及建議： 簽字： 年 月 日教研室審核意見： 簽字： 年 月 日注：此表前三項由學生填寫后，交指導教師簽署意見，經教研室審批后，才能開題。
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