雙進雙出球磨機自20世紀80年代末引進以來，現已廣泛應用于清河、大港、岳陽等電廠的制粉系統，其應用前景十分可觀。雙進雙出磨煤機具有工作可靠、性能穩定、適應能力強以及出力可調范圍寬等特點，深受電廠用戶的歡迎。為加快國產化進程，國內一些大型制造企業如北京電力設備總廠、沈陽重型機器廠等引進法國斯達因公司技術，正在開發生產某些型號的雙進雙出球磨機。從開發設計技術的角度講，自行開發還有一些關鍵問題需要解決。傳動裝置中的減速器的設計就是其中之一。根據用戶的不同要求，雙進雙出球磨機的型號較多，不同型號的球磨機所需傳動裝置也不相同。因此，減速器的設計工作十分繁重。為增加產品的競爭力，一方面要縮短設計制造周期，將產品以最快的速度推向市場；另一方面要使產品使用性能最好和制造成本最低，以獲得最佳的經濟效益。為實現上述目標，必須采用現代設計方法，用常規設計方法很難實現。基于此，本文擬用最優化方法對STM380/600雙進雙出球磨機減速器的設計進行探討，以期為設計其他型號的球磨機減速器提供一些參考。
1、數學模型
1.1設計變量和目標函數
STM380/600雙進雙出球磨機減速器傳遞的功率較大(P：1 250 kW)，采用單極81型雙圓弧人字齒輪傳動。小齒輪轉速n1_ 990 r/min，傳動比i=6.87。減速機壽命為20年，每年工作8 000 h。圖1為減速器簡圖。大齒輪為輻板式，輻板上有4個均布孔。兩軸承間的支撐距離L：660 mm。小齒輪與軸做為一體，輸入軸兩端均伸出箱體210 mm，以使與主電機和盤車裝置相聯。輸出軸一端伸出箱體310 mm，與聯軸器相聯。
為建模方便，將小齒輪與軸按分體計算。以齒輪和軸的體積之和最小為設計目標。即
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