同步帶傳動(dòng)是一種新型的機(jī)械傳動(dòng)，受到越來(lái)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?xún)?yōu)化驅(qū)動(dòng)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(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并說(shuō)明了其優(yōu)化效果。
正時(shí)皮帶傳動(dòng)裝置包括一個(gè)閉環(huán)傳動(dòng)皮帶，在內(nèi)周表面上具有等間距的齒和一個(gè)帶有相應(yīng)齒的正時(shí)皮帶輪。在操作過(guò)程中，皮帶的凸齒與同步帶輪嚙合，以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。這是一種傳動(dòng)比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便的新型機(jī)械傳動(dòng)。方便，運(yùn)營(yíng)成本低等突出優(yōu)勢(shì)。因此，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)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(mǎn)意的效果。例如，在紡織機(jī)械中，采用同步帶傳動(dòng)代替V帶傳動(dòng)的節(jié)能效果非常明顯，這解決了紡織機(jī)械傳動(dòng)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(dòng)代替原有的養(yǎng)殖齒輪，鏈條。 V帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量，無(wú)潤(rùn)滑劑污染，低噪音等良好效果。同步帶式傳動(dòng)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(shì)，其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景廣闊。例如，在國(guó)外已經(jīng)提出使用同步帶而不是鏈條來(lái)驅(qū)動(dòng)自行車(chē)和摩托車(chē)的專(zhuān)利。同步帶不僅工作可靠，而且不需要潤(rùn)滑，干凈，安靜，傳動(dòng)效率高于鏈條。因此，同步帶傳動(dòng)在國(guó)內(nèi)外受到越來(lái)越多的關(guān)注。
同步帶傳動(dòng)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(dòng)方案往往不是最佳解決方案。對(duì)于越來(lái)越廣泛使用的同步帶傳動(dòng)，為了充分發(fā)揮傳動(dòng)能力，獲得更合理的傳動(dòng)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(dòng)裝置以最小傳動(dòng)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(wèn)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(wèn)題轉(zhuǎn)化為等價(jià)無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，然后使用無(wú)約束優(yōu)化方法求解。該方法概念簡(jiǎn)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(jiǎn)單的內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)法是合適的。
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