運用MATLAB軟件設計減速機齒輪，經過多次修改，與初始方案相比，減速器體積f（x0）=29048，優化后減少了18.24%，數據表明，在保證減速機可靠性的前提下，得到了較好的優化效果，簡化了設計過程，提高了工作效率。

　　主動齒輪模態分析建立實體模型經優化設計，得出主動齒輪齒數Z=30，模數m=0.5，齒寬b=13，取壓力角α=20°，齒頂高系數hα=1，內孔直徑d'r1=7，頂隙系數c=0.25.由于齒輪結構的幾何模型相對復雜，采用Pro-E軟件實現齒輪的參數化建模，并將建立完成的實體模型傳送到ANSYS軟件中，進行有限元分析，所建實體模型如示。

　　網格劃分及加載約束取齒輪彈性模量EX=2.2×1011Pa，泊松比PRXY=0.3，密度DENS=7.8×103kg/m3，單元類型選取Solid20node95，在劃分實體時，因該單元不因外形邊界不規則的變化而降低計算精度，單元位移柔順性良好。分析齒輪模態的目的是求出齒輪各階固有頻率及其對應的主振型，只需對齒輪的內孔圓柱面進行自由度約束，不必對模型加載。齒輪的網格劃分模型如所示，加載約束模型如示。

　　求解及結果分析因齒輪載荷的頻率一般較低，對其振動影響最大的是低階模態，通常分析齒輪的前五階振型。故選取0100000Hz作為計算頻段，計算前五階固有頻率，并擴展設置模態。求解得到了相應結果，-7分別列出了齒輪前四階的變形圖。

　　第一階時，齒輪發生彎曲變形，到第四階時，齒輪已有明顯扭轉，可見，低階模態對振動確實存在較大的影響，利用ANSYS軟件模態分析功能，可測定齒輪的固有頻率。

　　結束語運用MATLAB軟件的優化設計功能，在較短的時間內，設計了體積小、質量輕且滿足工作要求的齒輪減速器，運用Pro-E軟件的繪圖功能和ANSYS軟件的有限元分析功能，實現了設計產品零件的參數化實體造型和動力學模態分析，得到了齒輪前五階固有頻率和變形圖，驗證了產品設計的合理性，為齒輪傳動系統的進一步研究打下了基礎。

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