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选题的目的：在传递相同负载的情况下，行星齿轮传动较之定轴齿轮传动有传动效率高、结构紧凑、承载能力强等优点，因而被广泛地应用于各种车辆以及工业机械传动装置中。然而，在行星齿轮减速传动装置的设计中，所涉及的因素很多，使得行星齿轮传动优化设计问题复杂化。以往的研究多集中于单级行星齿轮的优化设计，而对于实际应用中最常见的两级和多级行星齿轮减速装置的优化设计研究并不多见。这主要是因为多级行星齿轮的设计更加复杂，在设计中不仅要考虑构件的运动关系和几何尺寸，还要考虑其摩擦、润滑以及动力学等问题 。此外，为了达到优化设计的目的，通常还要综合考虑多个优化目标，如效率高、体积小、重合度大等。因此多级行星齿轮的多目标优化设计成为了目前急需解决的问题。48809
行星齿轮减速器作为独立的驱动元部件，由于应用范围极广，其产品必须按系列化进行设计，以便于制造和满足不同行业的选用要求。针对其输入功率和传动比的不同组合，可获得相应的减速器系列。在以往的人工设计过程中，在图纸上尽管能实现同一机座不同规格的部分系列表示，但其图形受到极大限制。为了完善上述工作，方便设计操作，而且使系列产品的技术数据库，图形库的建立、查询成为可能，使设计速度加快。在设计过程中，采用计算机辅助设计的技术，利用Pro/E 参数化建模，Pro/MECHANICA动态仿真。
选题的意义：
本课题的意义在于探讨和利用 MATLAB优化工具箱对两级星齿轮传动机构进行多目标优化设计。在综合考各种约束条件的情况下，分析两级行星齿轮传动机中各参数之间的相互制约关系，提出以体积最小、率最高为目标的多目标优化数学模型，并采用 MALAB优化工具箱进行优化设计。通过算例表明，采MATLAB优化工具箱进行多目标优化设计问题求解不用编写大量优化算法程序，提高了设计效率。48809
而在虚拟环境中，利用Pro/E技术将设计的产品三维模型进行预装配。这种虚拟装配可帮助产品摆脱对于试制物理样机及其装配的依赖，可以有效地产品装配建模的质量与速度。通过计算机软件平台对整套装置的设计仿真分析，能及时发现设计中的缺陷，并根据分析结果进行实时改进。Pro/E建模仿真过程可显著地缩短研发周期，减低设计成本，提高工作效率。
行星齿轮机构被广泛用于各种变速机械传动中，与定轴齿轮系相比，在完成相同功能的前提下，具有结构紧凑、传动比大、效率高和寿命长等优点。随着机械传动小型化、高速化的发展，对行星齿轮机构传动提出了更高的要求。所以，提高行星齿轮机构的功效、减小体积和重量已经成为人们十分关注的课题。伴随计算机技术的发展和优化设计方法的广泛应用，人们在探讨用优化设计方法进行行星齿轮机构的设计。2005年，鲍和云、朱如鹏等人利用MATLAB优化工具箱对航空发动机中的星型齿轮机构进行了优化设计。2008年，胡青春、闵锐、段福海等人对两级行星齿轮减速传动装置进行优化设计，并建立多目标优化数学模型。2009年，柳敏飞针对单级直齿圆柱齿轮减速器，进行了基于MATLAB遗传算法的齿轮减速器的优化设计。设计结果表明：这种优化方法合理有效。2010年，贾毅朝、曲尔光、张慧鹏等人利用MATLAB的优化工具箱，对2K-H型行星齿轮减速器进行优化设计，简化了复杂的编程，提高了设计效率和质量,源Z自L751:文,论/文]网[www.751com.cn。
在现代工业中，利用Pro/E三维软件建立零件模型是非常普遍的。而齿轮建模的方法有很多，如描点法，参数法，利用插件法等各种方法。2004年，胡成亮、刘全坤、王雷刚等人，进行了基于Pro/Engineer的三维机械零件库参数化设计。2005年，钟欣、肖明等人对船舶轴带发电机系统进行了建模与仿真论文网。2009年，华保祥、陈仁杰、刘怀文、龚邦明等人，利用Pro/E的Pro/NC模块对零件的加工过程进行了仿真。