基于MATLAB的中速磨煤機減速箱的優化設計*

郭 慶，龔九洲，吳運國，李 濤

（1.揚州電力設備修造廠，江蘇揚州 225003；2.中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室，遼寧沈陽 110016）

基于MATLAB的中速磨煤機減速箱的優化設計*

郭 慶1，龔九洲1，吳運國1，李 濤2

（1.揚州電力設備修造廠，江蘇揚州 225003；2.中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室，遼寧沈陽 110016）

以中速磨煤機減速箱為物理模型，建立了以體積最小為目標，以齒輪齒數、齒輪模數、齒輪齒寬為設計變量，以齒輪的強度要求等為約束條件的優化設計數學模型。將優化結果與原始方案對比，結果表明體積減少了原始方案的29%，達到了節省材料，結構緊湊的目的。

行星齒輪減速箱；優化設計；傳動比

0 前言

火電廠的HP1003型中速磨煤機采用了KMP300型行星齒輪減速箱。此減速箱主要是由一對傘齒輪和一組行星輪系組成。中速磨煤機通常情況下是立式布置，要求其減速箱在保證承載力和使用壽命的前提下結構緊湊。因此，按最小體積為目標對減速箱進行最優化設計，不僅可縮小體積，而且對減小質量、節約材料及降低成本等都是很有實效的，所以中速磨煤機減速箱的優化設計對其整機設計具有重要意義。在優化過程中，首先要對系統進行分析，建立分析模型，然后進行優化[1-3]。本文以最小體積作為目標函數，建立了優化設計數學模型。圖1所示為建立優化模型的具體過程。

1 優化設計數學模型

HP1003型減速箱的運動簡圖如圖2所示。其中，Z1、Z2為傘齒輪的齒數；Z3、Z4、Z5分別為太陽輪、內齒圈、行星輪的齒數，行星輪個數為3。……