2.2.3 优化设计的目的和方法

行星齿轮减速器的研究和应用在工业发达国家受到了广泛的重视,源Z自L751:文,论/文]网[www.751com.cn，目前这种减速器正在向小型化、高精度化和多系列化发展。我国的行星齿轮减速器产品在性能和质量方面与发达国家存在较大的差距，其中一个重要原因就是设计手段落后。行星齿轮减速器为定性产品，产品的系列化、通用化和标准化程度很高。对于行星齿轮减速器的设计，所采用的数学模型和产品的结构是固定不变的，所不同的只是产品的规格尺寸有所差异。传统的齿轮减速器设计通常是设计人员凭借经验采用类比、试凑等手工方法计算，其设计过程周期长，重复劳动多，不能适应现代企业生产和市场竞争的需要。这种以经验设计为主的二维设计阶段，设计完成后，在投产中往往要进行很大的改动，往往不能一次成功，使得产品开发周期长、性能质量低。正是由于经验设计有这些不确定，且缺乏定量的数学基础，因此，优化设计正逐步取代传统的设计方法。

优化设计就是从众多可行的设计方案中寻找最佳的设计方案。优化设计在机械设计中的应用，即可以使方案在规定的设计要求下达到最优的结果，又不必耗费太多的计算工作量，同时也大大提高了设计的效率和质量。现在有很多成熟的优化方法程序可供选择，但每一种优化方法都有自己的适用范围和特点，解决实际工程问题时很容易因为优化方法或初始参数选择不当而无法得到全局最优解。利用MATLAB的优化工具箱来求解机械优化问题，可以避免由于我们优化方法选择不当而造成无法得到最优解或所求最优解并不理想的情况。MATLAB对函数每一步的求解都是通过选择一种最佳方法来进行的。同时初始参数输入简单，语法符合工程设计语言要求，编程工作量小，优越性明显。从而能大大减速设计工作量，提高设计效率和质量。