同步帶傳動是一種新型的機(jī)械傳動,受到越來越多的關(guān)注。優(yōu)化設(shè)計(jì)是一種現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,兩者的結(jié)合可以優(yōu)化驅(qū)動器的設(shè)計(jì)。本文介紹了以最小傳輸中心距離為優(yōu)化目標(biāo)的同步帶傳動優(yōu)化設(shè)計(jì),并說明了其優(yōu)化效果。
正時皮帶傳動裝置包括一個閉環(huán)傳動皮帶,在內(nèi)周表面上具有等間距的齒和一個帶有相應(yīng)齒的正時皮帶輪。在操作過程中,皮帶的凸齒與同步帶輪嚙合,以傳遞運(yùn)動和動力。這是一種傳動比準(zhǔn)確,傳動效率高,傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便的新型機(jī)械傳動。方便,運(yùn)營成本低等突出優(yōu)勢。因此,無論國內(nèi)還是國外,同步帶的應(yīng)用日益廣泛,并迅速而廣泛地進(jìn)入齒輪,鏈條,V帶等傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,取得了令人滿意的效果。例如,在紡織機(jī)械中,采用同步帶傳動代替V帶傳動的節(jié)能效果非常明顯,這解決了紡織機(jī)械傳動帶效率低,能耗高的主要矛盾。傳輸,印刷,食品,醫(yī)療器械等設(shè)備上使用同步帶驅(qū)動代替原有的養(yǎng)殖齒輪,鏈條。 V帶傳動,實(shí)現(xiàn)能量,無潤滑劑污染,低噪音等良好效果。同步帶式傳動的應(yīng)用不僅在很多領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展,而且由于其獨(dú)特的優(yōu)勢,其開發(fā)和應(yīng)用前景廣闊。例如,在國外已經(jīng)提出使用同步帶而不是鏈條來驅(qū)動自行車和摩托車的專利。同步帶不僅工作可靠,而且不需要潤滑,干凈,安靜,傳動效率高于鏈條。因此,同步帶傳動在國內(nèi)外受到越來越多的關(guān)注。
同步帶傳動的一般設(shè)計(jì)方法,但以這種方式設(shè)計(jì)的同步帶傳動方案往往不是最佳解決方案。對于越來越廣泛使用的同步帶傳動,為了充分發(fā)揮傳動能力,獲得更合理的傳動和結(jié)構(gòu)參數(shù)。 研究其優(yōu)化設(shè)計(jì)是有意義的。本文介紹了廣泛使用的一般工業(yè)同步帶,梯形齒形帶。在規(guī)定的條件下,優(yōu)化設(shè)計(jì)的同步帶傳動裝置以最小傳動中心距離為優(yōu)化目標(biāo)。
該優(yōu)化設(shè)計(jì)屬于約束非線性規(guī)劃問題,采用內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法。懲罰函數(shù)法是一種間接優(yōu)化方法,將約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為等價無約束優(yōu)化問題,然后使用無約束優(yōu)化方法求解。該方法概念簡單,易于編輯,效果好,應(yīng)用廣泛。該數(shù)學(xué)模型僅包含不等式約束,并且易于獲得可行的初始點(diǎn)。因此,采用具有良好信度和效度,程序簡單的內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法是合適的。
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