圆锥齿轮传动广泛应用

　　目前人们对圆锥齿轮传动机构采用优化设计方法进行计算一与分析，进一步提高了承载能力，延长了使用寿命。同时对于减小体积，减轻重量，也具有显著的效果。但是在进行优化设计过程中，如何减少人为因素，使目标函数、约束条件更接近于客观情况，如何将数学模型进行变换使选代次数减少，收敛速度增快，这些就是本文所要讨论的问题。

　　建立数学模型是优化设计的关键，数学模型主要包括选择设计变量，构造目标函数和确定约束条件。直齿圆锥齿轮传动的优化目标是多种多样。在满足使用要求的前题下，常用材料消耗量作为衡设计优劣的准则。现在，我们以一对圆锥齿轮的分度圆台的体积之和为优化目标，建立目标函数。

　　罚函数法的基本思想是将有约束优化间翅化为无约束间题。亦即将原来的目标函数和约束函数按一定方式构成一个新函数，当这个新的函数向原目标函数通近时，它的解也就是原间题的解，要将有约束间题转化为无约束间题求解，目前有三种办法内点罚函数法，此方法的优点在于计算过程中，每一个中间结果都是可行的，但它要求初始点为可行点，仅适用于求解有不等式约束向题。外点罚函数法，其优点在于适应于求解不等式或等式约束间题，并对初始点无要求，但每一个中间结果就是外点。混合函数法，它综合前二种方法的优点，因此我们选用混合罚函数法对圆锥齿轮传动进行优化设计。