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以某重型货车差速器为研究对象，提出了以体积最小与齿轮单位齿宽所受载荷最小相结合的多目标优化方法，建立了目标函数、设计变量和约束条件。基于模拟退火算法，运用MATLAB软件编写了优化设计软件，得出了优化结果。通过比较采用不同优化方法得出的优化结果，可得知采用模拟退火算法得出的优化结果明显好于其它方法，同时也说明模拟退火算法用于差速器优化设计提高了精度和效率。