牢靠性是指產(chǎn)品在規(guī)則條件和規(guī)則時(shí)刻內(nèi)芫成規(guī)則功用的才能。優(yōu)化規(guī)劃是指某項(xiàng)規(guī)劃在斷定計(jì)劃后尋求具有最好功能成質(zhì)量）的一組構(gòu)造參數(shù)，又稱為參數(shù)優(yōu)化規(guī)劃。在現(xiàn)代規(guī)劃辦法中將優(yōu)化技能與牢靠性理優(yōu)化理論為根底，使用MATLAB優(yōu)化軟件工具來完成對(duì)齒輪減速器有關(guān)參數(shù)的優(yōu)化。實(shí)例證實(shí)MATLAB不僅功用強(qiáng)大，并且便利有用、簡略易學(xué)，是適合于工程技能人員研討和開發(fā)的根本東西和首選渠道。

　　二、規(guī)劃變量與方針函數(shù)關(guān)于圓柱齒輪傳動(dòng)，一般以體積最小或重量最輕為優(yōu)化方針樹立方針函數(shù)。以齒輪減速器基地距為最小酬積最小）進(jìn)行優(yōu)化。單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的基地距！是法向模數(shù)小齒輪齒數(shù)和螺旋角的函數(shù)，故可取法向模數(shù)小齒輪齒數(shù)和螺旋角盧作為規(guī)劃變量，即%，亦即下面通過詳細(xì)的規(guī)劃實(shí)例來說明怎么樹立牢靠性優(yōu)化規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型。

　　試規(guī)劃一單級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，請(qǐng)求傳遞功率，8UkW，輸入軸轉(zhuǎn)速83200r/min，傳動(dòng)比）85，載荷平穩(wěn)，三班制作業(yè)，使用壽命3年。已知大、小齒輪資料均為2：CrMnTi，觸摸疲勞極限咖*835：0MPa，曲折疲勞極限（7mm=42：MPa.并請(qǐng)求牢靠度+ 8.99.進(jìn)程如下：首要引進(jìn)牢靠度系數(shù)。GH、。RD祥細(xì)推導(dǎo)進(jìn)程及各參數(shù)含義拜見）：由應(yīng)力一強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)理論可知牢靠度系數(shù)與牢靠度+之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，從而對(duì)牢靠度的優(yōu)化即可轉(zhuǎn)化為對(duì)牢靠度系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

　　聯(lián)系以上剖析得到如下規(guī)劃模型：運(yùn)行與使用QM MATLAB是由MathWorks公司于1987年推出的一套科學(xué)核算軟件，分為總包和若干個(gè)軟件工具。該軟件用戶界面便利、友愛，且具有強(qiáng)大的拓展才能?，F(xiàn)在MATLAB的最新版本是7.0，其優(yōu)化軟件工具（Optimization Toolbox）中含有一系列的優(yōu)化算法函數(shù)，能夠便利有效地處理許多工程實(shí)際疑問。

　　下面使用MATLAB優(yōu)化軟件工具對(duì)以上實(shí)例中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化求解。

　　首要對(duì)變量做如下改換本例是單方針束縛優(yōu)化疑問，可選用MATLAB優(yōu)化軟件工具中用于求解束縛優(yōu)化疑問的Imincon函數(shù)。以下是詳細(xì)求解的MATLAB代碼。

　　J首要編寫方針函數(shù)的m文件：始點(diǎn)有關(guān)fmincon函數(shù)及各參數(shù)的含義拜見。

　　成果輸出：一般規(guī)劃辦法是研討規(guī)劃目標(biāo)后樹立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，然后給出適宜的算法和程序，進(jìn)而編制相應(yīng)代碼。

　　但多見的編程言語在代碼生成方面需求很長時(shí)刻，功率較低。而根據(jù)MATLAB優(yōu)化規(guī)劃軟件工具處理此類疑問則顯得尤為便撞。這篇文章單級(jí)齒輪減速機(jī)的牢靠性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，給出了MATLAB核算程序及其成果。規(guī)劃人員能夠集中精力處理數(shù)學(xué)模型疑問，不必吃力地去尋覓或編制優(yōu)化程序。它無疑將變成機(jī)械優(yōu)化規(guī)劃領(lǐng)域中的主要東西。