主轴优化matlab程序,matlab齿轮优化设计程序原创与大家供分享
%----------------------非线性约束条件-----------------------------
function [c,ceq]=gear_noncon(x)
%---------------------参数转换,方便编程--------------------------
%设计变量:齿数
z1=x(1);z2=x(2);z3=x(3);z4=x(4);
%设计变量:模数
mn1=x(5);mn3=x(6);
%设计变量:螺旋角
beta1=x(7);beta3=x(8);
%----------------------------------------------------------------
%---------------------------全局参数------------------------------
%接触疲劳寿命系数,1为高速级,3为低速级
global KH1 KH3
%弯曲疲劳寿命系数,1为高速级,3为低速级
global KF1 KF3
%接触疲劳许用应力,12为高速级,34为低速级
global sigama_H12 sigama_H34
%弯曲疲劳使用应力,12为高速级,34为低速级
global sigama_F12 sigama_F34
%传动比相关参数
global trans tolerance
%设计转矩,单位Nmm
global T1
%材料系数
global Z
%-----------------------------------------------------------------
%-------------------------------内联函数---------------------------
%齿形系数和应力校正系数内联函数
YF=inline('2.01*exp(-zv/17.146)+2.18','zv');
YS=inline('-0.468*exp(-zv/43.554)+1.85','zv');
%节点啮合系数内联函数
ZH=inline('2.2724*(cos(beta)^2+0.1325)^0.75/cos(beta)^0.5','beta');
%接触强度重合系数内联函数
ZE=inline('((0.5875-1/z1-1/z2)^0.5*cos(beta))','z1','z2','beta');
%螺旋角系数
YB=inline('1-beta/2.4433','beta');
%-----------------------------------------------------------------
%-----------------------优化过程中间参数参数-----------------------
%高速级传动比;
i1=z2/z1;
%低速级传动比;
i2=z4/z3;
%低速级小齿轮分度圆直径;
d1=mn1*z1/cos(beta1);
%高速级小齿轮直径;
d3=mn3*z3/cos(beta3);
%低速级和高速级当量齿数;
zv1=z1/cos(beta1)^3;zv3=z3/cos(beta3)^3;
%高速级齿形系数和应力校正系数
YFS1=YF(zv1)*YS(zv1);
%低速级齿形系数和应力校正系数
YFS3=YF(zv3)*YS(zv3);
%节点啮合系数
ZH1=ZH(beta1);
ZH3=ZH(beta3);
%接触强度重合度系数
ZE1=ZE(z1,z2,beta1);
ZE3=ZE(z3,z4,beta3);
%高速级抗弯强度重合度系数
YE1=ZE1^2;
%低速级抗弯强度重合度系数
YE3=ZE3^2;
%低速级螺旋角系数
YB1=YB(beta1);
%高速级螺旋角系数
YB3=YB(beta3);
%------------------------------------------------------------------
%----------------------------不等式约束-----------------------------
%传动比约束,满足传动比要求,误差在5%以内
c(1)=(1-tolerance)*trans-(z2*z4)/(z1*z3);
c(2)=(z2*z4)/(z1*z3)-(1+tolerance)*trans;
%润滑条件约束,可以再研究一下
c(3)=mn1*z2/cos(beta1)-(1+tolerance)*mn3*z4/cos(beta3);
c(4)=(1-tolerance)*mn3*z4/cos(beta3)-mn1*z2/cos(beta1);
%不干涉条件约束,再好好研究一下
c(5)=0.5*mn1*z2/cos(beta1)+30-0.5*mn3*(z3+z4)/cos(beta3);
%接触疲劳约束
c(6)=Z*ZH1*ZE1*(2*KH1*T1*(i1+1)/(d1^2*i1))^0.5-sigama_H12;
c(7)=Z*ZH3*ZE3*(2*KH3*i1*0.97*T1*(i1+1)/(d3^2*i2))^0.5-sigama_H34;
%弯曲疲劳约束
c(8)=2*KF1*T1*YFS1*YE1*YB1/(d1*mn1)-sigama_F12;
c(9)=2*KF3*0.97*i1*T1*YFS3*YE3*YB3/(d3*mn3)-sigama_F34;
%------------------------------------------------------------------
%----------------------------等式约束-------------------------------
ceq=[];
%-------------------------------------------------------------------
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