双进双出球磨机自20世纪80年代末引进以来，现已广泛应用于清河、大港、岳阳等电厂的制粉系统，其应用前景十分可观。双进双出磨煤机具有工作可靠、性能稳定、适应能力强以及出力可调范围宽等特点，深受电厂用户的欢迎。为加快国产化进程，国内一些大型制造企业如北京电力设备总厂、沈阳重型机器厂等引进法国斯达因公司技术，正在开发生产某些型号的双进双出球磨机。从开发设计技术的角度讲，自行开发还有一些关键问题需要解决。传动装置中的减速器的设计就是其中之一。根据用户的不同要求，双进双出球磨机的型号较多，不同型号的球磨机所需传动装置也不相同。因此，减速器的设计工作十分繁重。为增加产品的竞争力，一方面要缩短设计制造周期，将产品以最快的速度推向市场；另一方面要使产品使用性能最好和制造成本最低，以获得最佳的经济效益。为实现上述目标，必须采用现代设计方法，用常规设计方法很难实现。基于此，本文拟用最优化方法对STM380/600双进双出球磨机减速器的设计进行探讨，以期为设计其他型号的球磨机减速器提供一些参考。
1、数学模型
1.1设计变量和目标函数
STM380/600双进双出球磨机减速器传递的功率较大(P：1 250 kW)，采用单极81型双圆弧人字齿轮传动。小齿轮转速n1_ 990 r/min，传动比i=6.87。减速机寿命为20年，每年工作8 000 h。图1为减速器简图。大齿轮为辐板式，辐板上有4个均布孔。两轴承间的支撑距离L：660 mm。小齿轮与轴做为一体，输入轴两端均伸出箱体210 mm，以使与主电机和盘车装置相联。输出轴一端伸出箱体310 mm，与联轴器相联。
为建模方便，将小齿轮与轴按分体计算。以齿轮和轴的体积之和最小为设计目标。即
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