新型雙梁鑄造起重機主減速器的優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、在我國冶金中小企業(yè)中搬運鋼水的起重機存在著重大的安全隱患，這種隱患若不清除則會有引發(fā)特大事故的可能，用普通橋式起重機代替成本較高但安全性能較好的鑄造起重機去搬運鋼水，這是安全事故的根源。筆者針對這個嚴重問題的解決，構(gòu)思了新型雙梁鑄造起重機。該起重機的起升機構(gòu)與傳統(tǒng)的四梁鑄造起重機有同樣的安全構(gòu)造，但成本比較低廉。適合在冶金中小企業(yè)里推廣。 由于雙梁起重機空間的限制，制造這種起重機的關(guān)鍵問題是：在有限的空間內(nèi)安裝有足夠承載能力的特

2、種減速器。初步計算表明采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)減速器其承載能力嚴重不足，筆者利用齒輪嚙合參數(shù)的優(yōu)化（齒輪優(yōu)化設(shè)計）來解決這個關(guān)鍵問題。 齒輪優(yōu)化設(shè)計在現(xiàn)代機械設(shè)計中占有非常重要的地位。傳統(tǒng)設(shè)計由于專業(yè)理論和計算工具的限制，設(shè)計者只能根據(jù)經(jīng)驗和判斷先制定設(shè)計方案，隨后再對給定的方案進行系統(tǒng)分析和校核，往往要經(jīng)幾代人的不斷研制、實踐和改進，才能使某類產(chǎn)品達到較滿意的程度。由于產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量要求日益提高和設(shè)計周期要求日益縮短，傳統(tǒng)設(shè)計已越來越顯得不

3、能適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要。 基于最優(yōu)化原理和計算技術(shù)的機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，能從眾多的設(shè)計方案中找出最佳方案，從而大大提高了設(shè)計效率和質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計作為一門新興的學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)管理、軍事指揮和科學(xué)實驗等領(lǐng)域，如工程設(shè)計中的最優(yōu)化設(shè)計等。筆者提出采用改進的復(fù)合形方法，對二級斜齒圓柱齒輪減速器進行了優(yōu)化設(shè)計，在總結(jié)前人的設(shè)計經(jīng)驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，在斜齒圓柱齒輪減速器的靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計中引入齒輪強度可靠性約束條件，建立了兩級斜齒圓柱齒輪減速器

4、可靠性優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，并給出了設(shè)計實例。結(jié)果顯示，采用此方法不僅算法可靠有效，而且編寫程序簡單，設(shè)計效率得以提高。這對齒輪傳動減速器的設(shè)計具有一定的現(xiàn)實意義。 雙梁鑄造起重機限制減速器的總中心距為750mm，對應(yīng)的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)減速器僅能傳遞46kW的功率。筆者通過齒輪優(yōu)化設(shè)計，得到在同樣尺寸和材料（含熱處理）條件下承載能力達70.3kW的減速器，滿足了雙梁鑄造起重機的特別需要。也使得我國冶金中小企業(yè)的安全隱患以較低的成本得以消除成