同步帶傳動是一種新型的機械傳動，受到越來越多的關(guān)注。優(yōu)化設(shè)計是一種現(xiàn)代先進的設(shè)計方法，兩者的結(jié)合可以優(yōu)化驅(qū)動器的設(shè)計。本文介紹了以最小傳輸中心距離為優(yōu)化目標的同步帶傳動優(yōu)化設(shè)計，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，以傳遞運動和動力。這是一種傳動比準確，傳動效率高，傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便的新型機械傳動。方便，運營成本低等突出優(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)計方法，但以這種方式設(shè)計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)計的同步帶傳動裝置以最小傳動中心距離為優(yōu)化目標。
該優(yōu)化設(shè)計屬于約束非線性規(guī)劃問題，采用內(nèi)點罰函數(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。因此，采用具有良好信度和效度，程序簡單的內(nèi)點罰函數(shù)法是合適的。
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