随着我国巨大的建筑市场的快速发展,现代化标志的高层超高层建筑的不断涌现和楼宇智能化需求的进一步加大,电梯的需求量急升,但现在电梯曳引机应用方面还存在运行平稳性以及节约建设成本等问题并没有得到有效的解决,研究、设计、开发适宜小机房安装的小体积中高速电梯曳引机用行星齿轮减速器具有非常重要的现实意义。 论文从分析电梯的发展与应用前景入手,分别简单介绍了曳引机蜗杆蜗轮式减速器和行星齿轮式减速器的特点与不足。在总结前人研究行星齿轮减速器的研究成果基础上,提出了行星齿轮减速器新的评价函数:综合考虑行星齿轮减速器的传动重合度和体积优化问题,并把这两个问题融合在一个评价函数中进行优化处理。 本优化设计研究是一多目标优化设计问题,目标函数分别为重合度和体积优化。重合度优化要求重合度越大越好,以取得重合度最大值为目的;而体积优化要求体积越小越好,以取得体积最小值为目的;这是两类性质相反的优化目标函数。本文利用统一目标函数法中的乘除法,构建了一个反映曳引机行星齿轮减速器的重合度和体积优化效果的评价函数。论文综合考虑了减速器的参数特性,根据设计要求,将对优化目标影响较大的参数—齿数、模数作为优化设计变量。将齿轮的螺旋角作了数学处理,这样既保证了优化的效果,也使优化的时间大为缩短,提高了优化的效率问题。考虑到优化设计变量齿数和模数的离散性,以及其他优化解法把离散量作为连续量计算而需要圆整等处理所可能存在的弊端,选择了适宜求解离散性优化问题的可行性枚举法作为行星齿轮曳引机减速器优化的优化解法。 论文基于Visual C++编程平台,利用C++语言编制了曳引机行星齿轮减速器优化设计的优化算法程序。对算例进行了计算和验证,并对优化结果与常规设计方法的计算结果进行了对比分析。对比分析的结果表明,优化设计所选择乘除法和可行性枚举法计算出的结果在增大了减速器重合度的同时也减小了减速器的体积,既提高了减速器的传动平稳性也为曳引机的安装节约了空间;对不同载重量减速器的优化评价函数结果对比分析同样证明了所采用优化方法和优化解法方便、快捷,具有较高的可靠性和实用性。 由于行星齿轮减速器装配比较困难,作者建立了三维造型,进行了装配仿真,为实际的装配提供参考。