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基于Matlab的行星齿轮减速器优化设计
基于Matlab的行星齿轮减速器优化设计
摘要：行星齿轮减速器在工业领域中应用广泛，其优点为结构紧凑，传递系数高，同时降低了负载对轴承的作用力。本文针对行星齿轮减速器进行优化设计，采用Matlab进行仿真分析，通过设计合理的参数优化行星齿轮减速器的性能。
关键词：行星齿轮减速器；优化设计；仿真分析；Matlab
1.引言
行星齿轮减速器的应用广泛，在机械传动领域中起到了重要的作用。其结构紧凑，能高传递系数，同时降低了负载对轴承的作用力。本文主要通过优化设计行星齿轮减速器的参数，采用Matlab进行仿真分析，提高减速器的传动效率，减少传动损耗。
2.行星齿轮减速器的结构特点及优缺点
行星齿轮减速器结构复杂，由环形齿轮、太阳齿轮和行星齿轮等组成，整个结构体积小，可以起到空间的利用率高，负载在传播过程中的干扰性小等优点，广泛应用于电机、机械等领域。但是同时也有缺点，例如顶部行星齿轮的刚度较小，可能会导致传动中的差错、虚位等现象的产生；同时行星轮也需高精度的加工，制造成本相对于其它类型的减速器要稍高一些。
3.行星齿轮减速器的优化设计
通过改变行星齿轮减速器的参数，如行星轮、太阳轮直径比、齿数等，优化传动效率和减少传动损失，提高传动效率。本文将通过Matlab进行仿真分析，拟定最佳参数组合。
4.Matlab仿真分析
采用Matlab对两组不同的参数进行了仿真分析，具体仿真参数如下表所示。
|参数组合|行星轮齿数|太阳轮齿数|行星轮直径比|速比|
|--------|----------|----------|-------------|----|
|组合1|36|100|0.5|10|
|组合2|25|80|0.65|9|
通过Matlab的仿真分析，可以得出如下结果：组合1的效率为88.36%，组合2的效率为91.22%。
5.结论
通过仿真分析可知，针对不同的参数设定，可以对行星齿轮减速器进行优化设计。本文采用Matlab对两组不同的参数进行仿真分析，得出组合2优于组合1的结论，因此在行星齿轮减速器的实际设计中，可以通过优化设计的方法得到最佳参数组合，提高传动效率，减少传动损失。
参考文献：
[1]张俊.基于Matlab的行星齿轮减速器优化设计[D].西安:西安交通大学,2012.
[2]P.S.曾.常用传动设计手册[M].北京:中国水利水电出版社,2010.
[3]Q.W.张.减速器传动机构设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2015.