关于磨煤机齿轮箱的优化设计

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  齿轮箱是一种封闭在刚性壳体内的齿轮传动，由于它结构紧凑，传动准确，所以在设计时必须精确。

  中速磨煤机齿轮箱是由一对斜齿圆锥齿轮和两对斜齿圆柱齿轮组成，在传动比相同的情况下，斜齿轮较之直齿轮具有承载力高，运转平稳，噪音低等优点。由于中速磨煤机一般为立式安装，是将磨粉部件布置在传动部件的上方，要求其齿轮箱在保证承载能力和使用寿命的前提下结构紧凑。同时由于该机器的齿轮箱为三级斜齿轮传动，其计算比较复杂，所受限制条件较多，所以寻求异个最佳的方案有一定的难度。

  为了能分析磨粉机齿轮箱的优化设计，建立了齿轮箱在满足寿命、刚度和强度要求的情况下以体积之和为最小，结构紧凑为目标的优化设计数学模型。但是同时出现的重要的设计问题是：在满足承载能力和使用寿命前提下体积最小的三级齿轮箱，其中最关键的是齿轮传动的优化设计。要知道影响齿轮箱体积的因素主要有：齿数、轴的直径、轴的长度、各轴的模数、圆柱齿轮与圆锥齿轮的齿宽系数。

  磨粉机齿轮箱的优化设计的约束条件包括强度约束、几何约束和边界约束。齿轮箱齿面接触疲劳强度约束主要有两个：圆锥齿轮接触疲劳强度约束、圆柱齿轮接触疲劳强度约束。齿根弯曲疲劳强度约束也主要有锥齿轮弯曲疲劳强度约束、圆柱齿轮弯曲疲劳强度约束。轴的强度约束主要有主动轴的刚度条件、从动轴的弯曲疲劳强度。

  齿轮箱是一种应用非常广泛的机械部件，而且齿轮箱的规格较多，需求量很大，所以对齿轮箱进行合理的设计是十分必要的。

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