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1、西安文理學(xué)院物理與機械電子工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 行星齒輪減速器可靠性 優(yōu)化設(shè)計 專業(yè)班級 09級機械（1）班 學(xué) 號 08102090106 學(xué)生姓名 江遠波 指導(dǎo)教師 張艷麗 設(shè)計所在單位 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（論文）任務(wù)書題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計學(xué)生姓名江遠波學(xué) 號08102090106專業(yè)班級09級機械（1）班指導(dǎo)教師張艷麗職 稱副教授教 研 室機械工程教研室畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)與要求任務(wù)：將可靠性設(shè)計技術(shù)和最優(yōu)化技術(shù)結(jié)合，對行星齒輪減速器建立目標(biāo)函數(shù)和約束條件，進行可靠性優(yōu)化設(shè)計。要求：（1） 熟
2、悉可靠性設(shè)計理論；（2） 熟悉優(yōu)化設(shè)計；（3） 建立約束條件，目標(biāo)函數(shù)，進行圓柱齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計； （4） 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(yè)設(shè)計（論文）工作進程起止時間工作內(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(shè)計分析，確定約束條件和
3、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(zhǔn)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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題 目行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計學(xué)生姓名江遠波學(xué) 號08102090106專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化指導(dǎo)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(zhì)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(shù)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(nèi)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(shù)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(nèi)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(yīng)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(gòu)之間，其匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械
5、中應(yīng)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(zhì)量等方法, 具有重要的經(jīng)濟意義。對減速器進行優(yōu)化設(shè)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(shè)計目標(biāo), 建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)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(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)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(guān)優(yōu)化設(shè)計的工作打下基礎(chǔ)。二、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢：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(shù)、信息技術(shù)在機械制造中的廣泛應(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、智能制造等先進技術(shù)。形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。機械優(yōu)化設(shè)計是在電子計算機廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門先進技術(shù)。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(shè)計參數(shù)的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。實踐證明，行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計是保證產(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)計方法。行星齒輪減速器可靠性優(yōu)化設(shè)計的過程是首先將工程實際問題轉(zhuǎn)化為優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)
7、數(shù)學(xué)模型的特征，選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化設(shè)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(shè)計就是針對行星齒輪減速器的體積進行優(yōu)化設(shè)計，其意義在于利用已學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，熟悉工程設(shè)計的一般過程，同時把先進的設(shè)計方法、理念應(yīng)用于設(shè)計中，為新技術(shù)時代的到來打下基礎(chǔ)此次設(shè)計的減速器與常規(guī)設(shè)計比較具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)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(biāo)函數(shù)，設(shè)計減速器的最優(yōu)參數(shù)。三、主要研究內(nèi)容：1.設(shè)計重點（1）齒輪機構(gòu)原理。（2）設(shè)計與優(yōu)化過程。（3）數(shù)學(xué)模型的建立。（4）優(yōu)化結(jié)果分析。2.設(shè)計難點（1）設(shè)計與優(yōu)化過程。（2）數(shù)學(xué)模型的建立。3.研究手段（1）利用學(xué)校圖書館、學(xué)校中英文科技期刊網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、免費網(wǎng)絡(luò)資源等大量搜集有關(guān)機械優(yōu)化設(shè)計的期刊文章、書籍等文獻資料，掌握機械優(yōu)化設(shè)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(shè)計問題進行編程和數(shù)值計算求解指導(dǎo)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(xué)生填寫后，交指導(dǎo)教師簽署意見，經(jīng)教研室審批后，才能開題。
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