国内外捏合机齿轮传动优化技术的发展概况
自 20 世纪 80 年代初以来，我国在优化技术研究与应用方面取得了长足的发展，在优化决策理论与方法上能够跟踪这一领域的国际发展前沿，在优化设计软件开发和工程用用中取得了成果。国内在“六五”期间由华中科技大学和合肥工业大学牵头的 15 所高校联合开发的“OPB 常用优化方法程序库”和“常用机械零部件及机构优化设计程序库”标志着我国在优化方法及应用方面的研究已接近或达到了当时的世界先进水平。在“七五”期间进一步发展了“OPB-2 优化方法程序库”和处理离散变量的“MOD”等[27]。
鉴于机械系统的设计中存在着大量可以优化的问题，国内外许多专家学者，以及公司中的研究人员在这方面进行了大量工作，并且起到了明显的效果。如美国贝尔（bell） 飞机公司采用优化方法解决 450 个设计变量的大型结构优化问题。通过机翼的优化设计使其质量减少了 35%[28]。波音（Boeing）公司也有类似的情况，在 747 机身的设计中采用优化技术，起到了减少质量、缩短生产周期、降低成本的效果。武汉钢铁公司所引进的 1700 薄板轧机是德国 DMAG 公司提供的。该公司在对此产品进行优化修改后，获得了很好的经济效益。在航天器及地面仿真设计的研制中，优化设计方法运用到固体火箭发动机、火箭形体设计等方面，取得了广泛的应用[29]。
在齿轮系统的优化中，常规优化已经较为成熟。但在实际工程应用中，齿轮的失效形式并不是由于单一原因造成的，在使用过程中，齿轮的接触疲劳、弯曲疲劳等导致齿轮失效的原因互相影响互相渗透，最终导致系统发生故障，因此，优化的方向正朝着集成方面发展，优化目标也已从单一目标问题的优化，向多目标多约束优化方面发展[30]。
归结各种文献，捏合机行星齿轮传动系统的优化主要集中在以下几个方面：体积优化设计、传动效率优化设计、机构优化设计、重量优化设计、可靠性优化设计、稳健性优化设计和多目标优化设计[31]。近几年来，各种智能算法（如模拟生物遗传进化的遗传算法，模糊优化、模糊可靠优化、神经网络和混沌优化）被引入到了齿轮参数的优化中。Djamel Berkoune 采用模糊优化原理，将原来的多目标优化函数转化为单一目标函数，得到了系统设计的最优解[32]；V. Savsani 将蚁群和模拟退火算法引入了齿轮传动系统，并分析比较两种算法得到了最终的最优解[33]；Cevdet Gologlu 结合了遗传算法及惩罚函数算法对优化目标进行求解分析[34]。针对不同的行星齿轮的优化目标，大家采取了不同的优化函数，不同的优化目标优化场合适应的优化算法是不同的，各种算法之间各有优缺点，需要根据实际情况合理的选择算法，以达到系统优化的目标。
综合以上分析，大多数关于捏合机行星齿轮的优化多集中与对 2K-H 型行星齿轮所做的分析，而对于类似于立式捏合机传动系统这样复杂的周转行星轮系很少有涉及，所以，本文专门针对立式捏合机的传动系统做了相关的优化和分析。
如皋市东成机械整理