3.1 斜齿圆柱齿轮传动设计--16

      3.1.1 传动装置的运动和动力参数计算16

    3.1.2 高速轴上大小齿轮传动设计-17 

    3.1.3 低速轴上大小齿轮传动设计-22

 3.2 轴的结构设计与计算--23

      3.2.1 轴的尺寸设计--23

    3.2.2 轴的校核26

 3.3 滚动轴承的选择及计算-29

 3.4 键的选取计算与校核31

 3.5 减速器的润滑32

 3.6 箱体及附件的结构设计和选择-32

  3.6.1 概述-32

  3.6.2 附件的选取-34

第四章 利用MATLAB语言编程36

4.1 MATLAB优化函数的确定36

4.2 建立数学模型--36

  4.2.1确定设计变量--36

  4.2.2 建立目标函数--36

 4.2.3 确定约束条件--37

  4.3 算例结果40

结论-43

致谢--44

参考文献45

附录--46 

第一章 绪论

1.1 减速器的概述

减速器是一种有封闭的刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在电动机和工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时候就被称为增速器。由于减速器的结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用和维护都很简单，并且可以成批生产，所以在现代机器行业中被广泛应用。

减速器的承载能力以齿轮承载能力为标准。齿轮的承载力由齿轮材料、热处理和加工工艺决定，一般由软齿面齿轮、中硬齿面齿轮、硬齿面齿轮三种。本次研究我们采用硬齿面作为研究对象。因为齿轮在设计参数和设计寿命相同时，硬齿面齿轮的承载能力是软齿面的5.7倍，同时，在传动平稳性、噪声方面也都比软齿面好。当承载能力相同时，硬齿面齿轮的尺寸远远小于软齿面，这更符合本次研究的目的。

1.2 国内外研究现状及存在的问题    

1.3 减速器的发展趋势   

1.4 本课题研究的目的和意义

二级圆柱齿轮减速器，在工矿企业和农业生产中都有着广泛的应用。由于其体积和结构尺寸都较大，有时因为安装空间的缘故，使得在有些场合的使用会受到限制。传统圆柱齿轮减速器的设计一般通过反复的试凑、校核来确定设计方案，虽然也是能获得满足给定条件的设计方案，但过程繁琐，费时费力，而且由于传统设计方法受到经验、计算方法和手段等条件的限制，所获得的方案一般不是最佳的。所以如果想在保证其承载能力的前提下，达到满足工作可靠、结构紧凑、使用寿命长和制造成本低等要求，应对减速器进行优化设计。

   Matlab 作为现如今较先进的辅助计算软件，我们可以先建立优化设计数学模型，然后利用Matlab 的优化工具箱，对减速器进行优化设计，简化了复杂的编程，提高了设计效率和质量。

1.5 本课题研究的基本内容

(1) 调研收集分析有关优化设计的资料，学习优化设计相关理论；

(2) 学习MATLAB软件的应用；

(3) 确定最小体积二级圆柱齿轮减速器优化方法；

    (4) 利用MATLAB完成给定参数二级圆柱齿轮减速器最小体积优化设计。

第二章 圆柱齿轮减速器的优化软件

2.1 MATLAB的概述

MATLAB是 包含众多科学、工程计算的庞大系统，是目前时间上最流行的计算软件之一。

2.1.1 MATLAB的产生与发展

MATLAB是与数学计算紧密联系的一个软件。Fortan子程序库接口程序是MATLAB的雏形，他由美国新墨西哥州大学计算机系主任Cleve Moler在1980年编写的。MATLAB是由Matrix Laboratory的前三个字母组成的，它的意思是“矩阵实验室”。