对影响齿轮承载能力的主要参数进行了定量分析及优化选择计算。设计结果表明，在保证同等传动能力的前提下，与现有产品相比，其总体尺寸小，重量大大降低。
经试用，运行良好。实践证明了其良好的设计效果。
一、传动尺寸的优化
齿轮减速机的外形尺寸主要取决于齿轮的传动尺寸。而对于闭式齿轮减速机，齿轮传动尺寸的主要设计准则是满足弯曲强度和接触强度条件。以上两种强度计算即承载能力计算涉及到的参数有传递的扭矩T ，传动比I，齿数Z，齿宽系数d，螺旋角，压力角，许用应力等二十几个。由于以上各因素之间是互相制约的，所以其设计过程具有一定的矛盾性、反复性和多解性。为了获得最佳传动尺寸，根据GB3480- 83，并利用复合多边形法进行了优化设计。
1. 1设计变量在以上影响齿轮传动尺寸的各因素中， T、I、Z、d和为自变量，其他将随之变化。当负载一定时，只有I、Z、d和为自变量。而随着I、Z、d的变化，以及模数和中心距取值标准的限制，值必须随之作相应的修正。所以仅I、Z、d可独立取值。
1. 2目标函数回归式减速器的两级齿轮中心距相等，箱体尺寸主要取决于中心距A的大小。它关系到箱体的大小和总体重量。所以优化目标是使中心距最小，目标函数取为：F （ X） = minA （ x）1. 3约束条件所选设计变量除满足承载能力以外还应符合以下两个条件：（ 1）螺旋角越大，可使传动越平稳，但同时会增大轴向负荷。限制螺旋角，即控制轴和轴承上的轴向负荷，从而控制结构尺寸。使两级螺旋角分别不超过20°和15°。
G 1（ X ） = 20 -Ⅰ≥0 G 2（ X ） = 15 -Ⅱ≥0（ 2）由于该减速器的齿轮线速度不大，为了使齿轮润滑方式简便，使两级齿轮都可以由油箱直接沾油润滑，应使两级大齿轮半径相差不多。其差值取为20mm.
由以上分析得约束条件：G 3（ X ） = 20 -（ D 4 - D 2） 2≥0将以上数学模型代入复合形法优化程序中，取初始点数K = N + 1 = 6（设计变量数N = 5） ，并引入自行设计的齿轮承载能力设计子程序。
二、主要设计变量分析
为进一步了解各设计变量对总体尺寸影响的过程，通过计算机分别对几个主要设计变量与中心距之间的关系作了定量分析，并用直角坐标图显示出分析结果。
由于模数和中心距取值标准的限制，以上关系图中某些点是离散的。标准系列范围越窄，离散现象越严重。
由以上三条曲线不难找出最佳设计变量及其对应的中心距。其值与优化设计结果基本一致。设计条件及设计结果见下表。
动效率（ 42% ）提高约一倍；比功能相当的JZQ- 250展开式二级齿轮减速机外形尺寸（长×宽×高= 540×230×328）有明显减小，比其重量（ 100 kg）减小50%.
三、结束语
�。� 1）经优化设计的减速器在尺寸、重量、效率方面有显著改善，使灰浆搅拌机的设计质量向最优化方向推进了一步。
�。� 2）大量数据分析表明，在按最佳值设计的回归式齿轮减速机中，其两级齿轮的弯曲强度和接触强度决定的传动尺寸均为一致。即弯曲强度和接触强度达到了最佳配合，所以是最合理、最经济的。 |
