依据合理化绑定的星形齿轮带动程序数据产业预设

　　优化方法和求解程序根据所建数学模型的特点，即属于约束非线性规划问题，本文采用了内点罚函数优化方法。首先利用内点罚函数方法将有约束条件的化问题转化为无约束优化问题，然后采用POWELL方法进行无约束优化求解。在确定一维寻优选择步长时使用了二次插值法。根据上述理论和方法，作者编制了一套计算程序，程序流程图如所示。

　　计算实例及结果分析现以某行星齿轮传动系统为例来说明可靠性优化设计的具体实施过程。在本文的设计计算中采用了下面的参数：P=856kW，m=5mm，=7.75×10-6kg/mm3，xi(l)=20mm(i=1，2，…，n)，输入轴转速为2150rpm;齿形为渐开线，=20°，齿轮材料为合金齿轮钢1，都经渗碳淬火处理，许用弯曲疲劳强度为968MPa，许用接触疲劳强度为2119MPa，l、k和n分别为8、4和17.

　　给出了传统设计、优化设计和可靠性优化设计的结果。从中可以看出，原设计f(x)=5.0729×106;经18次迭代可得到解，f(x)=4.2746×106，比之传统设计体积下降了15.45;若采用惩罚函数法进行可靠性优化设计，则当随机变量的变异系数取为0.01时，解为f(x)=4.4596×106，比用传统设计法目标值下降12.08;当随机变量的变异系数取为0.10时，解为f(x)=4.7582×106，比用传统设计法仅下降6.45.

　　常规设计、优化设计和可靠性优化设计的结果设计变量初始设计优化设计可靠性优化设计(1)可靠性优化设计(1)取所有随机变量的变异系数为0.01;(2)取所有随机变量的变异系数为0.10.

　　结束语本文提出的行齿轮传动系统可靠性优化设计方法考虑了影响设计各变量的不确定性，且可靠度与优化参数是以函数形式密切相关，避免了传统行星轮系设计法中安全系数的选取受设计人员使用经验影响的不利因素，同时依据可靠性设计准则引入性能约束，使优化模型更接近工程实际。数值分析结果表明：使用可靠性优化设计法所获得的行星齿轮变速箱小体积比用传统设计法下降了12.08，与普通优化设计法相比，却增加了3.37，这主要是由于考虑了设计变量的随机性而引起的。由此可见，本文给出的基于可靠度约束的行星齿轮传动系统参数优化设计方法比传统常规设计和普通优化设计要合理得多，是一种值得借鉴的综合设计方法。