蜗轮蜗杆减速机是机械传动通用部件之一，由于它具有传动比大、工作平稳、无噪声、结构紧凑，可实现自锁等特点，因此被应用于磨床磨头升降机构中，蜗轮蜗杆减速机设计所涉及的参数较多，如何合理地确定这些设计参数，对磨头工作性能的影响很大。本文在对磨床磨头升降机构用减速机进行了深入的研究的基础上，建立了优化设计数学模型，并采用非线性离散变量组合型的优化方法。对磨床磨头升降机构减速电机进行了优化计算，取得了满意的结果。
磨床磨头升降机构的工作原理：磨头的快速升降是由电动机，经联轴器、蜗轮蜗杆减速机、传动丝杠，并利用减速机的自锁作用，使螺母制动而实现的。转动手轮经轴、蜗杆、蜗轮、传动螺母，并利用蜗杆的自锁作用，由丝杆带动磨头上下移动，实现手动进给，由此可见，磨头的快速升降是由单级减速机来实现的，因此，它的设计质量将直接影响磨床磨头的工作性能。
蜗轮蜗杆减速机的优化设计，应根据不同使用要求来确定目标函数，如重量、尺寸、承载能力等。统计资料表明，减速机的材料费约点其成本的35%-50%。因此，在一定情况下，减速机的材料费可作为衡量蜗轮蜗杆减速机成本的标志，蜗轮蜗杆减速机的重量与其所用的材料成正比，所以，取减速机的重量作为优化设计的目标，减速箱的重量主要由两部分组成，一部分是心部重量，即蜗杆、蜗轮和轴的重量， 一部分是箱体的重量，主要取决于心部蜗杆、蜗轮和传动轴的重量，为简化计算，取减速机的心部重量为优化设计的目标函数。
