1、基于MATLAB的少齿差行星减速机的优化设计研究摘 要：本文分析了现有的少齿差行星减速机在结构上存在的缺陷，对一种新型少齿差行星减速机进行了动力分析，计算分析得出环板偏心之间相位差为180能够使减速机的惯性力和惯性力矩达到完全平衡。利用工程设计软件SOLIDWORKS进行了实体建模，效果比较好。根据减速机的工作特点和设计要求，对减速机进行了模糊可靠性分析，建立了减速机的可靠性数学模型，将减速机的模糊优化模型转化为常规的优化模型，并利用工程软件MATLAB对减速机进行了优化计算。关键词：少齿差；减速机；模糊可靠性；优化设计Less tooth differenced planetary gear
2、 reducer based on MATLAB optimization design researchAbstract: The passage analyzes the existing less tooth differenced planetary reducer defects in the structure,a new type of less tooth differenced planetary reducer has carried on the dynamic analysis, calculation and analysis of the ring plate is
3、 180 phase difference between the eccentric reducer of the inertia force and inertia moment reach full balance. I carried on the entity modeling by using engineering design software SOLIDWORKS, the effect is better. According to the working characteristics of the speed reducer and the design require
4、ments, the fuzzy reliability analysis was carried out, reducer reliability math model is established, the speed reducer of the fuzzy optimization model into conventional optimization model, and by using the engineering software MATLAB reducer, the optimization calculationKeywords: fewer tooth; diffe
5、rence reducer; fuzzy reliability ;optimization design1三环减速器的工作原理三环减速器结构如图1所示，动力由两根高速轴3输入，高速轴3转动时，其上的三个偏心轴各带动一块传动板2，传动板2上的内齿轮中心线绕低速轴2的中心线旋转，旋向与高速轴3相反。三环减速器传动如图2所示，由于高速轴3上的三个偏心互成120，三个传动板1上的齿的中心线必须互错13个齿。当dsin/2齿侧间隙时，三块环板上的齿就会和低速轴上齿轮的齿相互干涉不能传动；而当dsin/21.46 （3） 12484x1x2=155 （4） 1.3986x117 （6） 13.986x3
6、0.995即： R=-ZR0.995 （11）（2）可靠性模糊优化模型的转化根据模糊数学的基本原理，将模糊约束条件转换为常规可靠性模型，因此其目标函数和约束条件为：min F(x)= 4x32x12x2-4d2x2=529x12x2-1600x2 （12） （13）s.t. 642x12x2-92664.74122x22x14+3.091107121.56 （14） 2.83x15.22 （15） 14.175x241.76 （16）（3）调用MATLAB中的fmincon优化工具箱进行优化，使减速机的参数更合理，结构更加紧凑（4）优化结果分析优化前后参数比较：模数圆整为3.0mm，齿宽圆整为
7、23，圆整后fval= 2.1847e+005表4计算前后比较优化项目优化前优化后优化效果B（齿宽）28mm23mm21.4%M（模数）3.5mm3.0mm14.3%齿轮体积4.2929105mm32.1847105mm349%由表可以看出，齿轮的齿宽减小21.4%、模数减小14.3%、体积均减小14.3%，效果比较好，达到了预期的目的。4新型少齿差减速机的实体建模用工程软件SOLIDWORKS对该减速机进行实体建模，并进行运动仿真，比较直观的反映了减速机在实际工作中的情况，同时，在用MATLAB进行优化后不仅减速机的结构更加紧凑，而且传动过程中的没有出现干涉现象，传动连续平稳，效果比较好。少齿差行星传动部分的装配体如图5所示图5少齿差行星传动部分的装配体5结论通过MATLAB软件对对该减速机的参数进行优化，并且用SOLIDWORK进行实体建模，在没有改变传动特性的前提下，使减速机的结构更加紧凑，体积更小。通过运动仿真，传动过程中的没有出现干涉现象，传动连续平稳，效果比较好。参考文献1朱也莉，SOLIDWORKS标准教程M，中国铁道出版社，20122蔡学熙，现代机械设计方法实用手册M，化学工业出版社，2004.33杨廷栋，渐开线齿轮行星传动M，成都科技大学出版社，1986.7
