基于VC++金屬切削機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)(有VC++工程)
基于VC+金屬切削機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)(有VC+工程),基于,vc,金屬,切削,機(jī)床,傳動(dòng)系統(tǒng),優(yōu)化,設(shè)計(jì),工程
支承和定位原理目的完成本單元的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)具有如下能力:識(shí)別應(yīng)用于夾具的定位和支承的類型說(shuō)明定位和支承的用法分析簡(jiǎn)單零件以及為其選擇最適宜的定位,支承設(shè)備基準(zhǔn)為確保機(jī)加工中的精度,工件必須根據(jù)夾具準(zhǔn)確定位,這稱為基準(zhǔn)。要達(dá)到圖紙要求的精度,夾具設(shè)計(jì)人員必須確保工件的準(zhǔn)確定位和嚴(yán)格支承。定位元件除準(zhǔn)確定位工件外,還應(yīng)確保夾具易于裝載和拆卸。同時(shí)定位元件還應(yīng)使夾具安全可靠。如果安裝或拆卸工件需很長(zhǎng)時(shí)間,或者不能準(zhǔn)確裝入夾具,那么這樣的夾具就毫無(wú)意義。設(shè)計(jì)人員必須為工件提供嚴(yán)格的支承。如果定位元件設(shè)計(jì)合適,它們既是支承元件又是定位元件。定位的基本規(guī)則限制工件的運(yùn)動(dòng)和使其準(zhǔn)確定位需要技巧和規(guī)劃,定位元件的安裝絕非想當(dāng)然,它們必須規(guī)劃到夾具設(shè)計(jì)中。在夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員必須記住以下幾點(diǎn):定位元件的布置可能的話,定位元件應(yīng)盡可能以工件的以加工表面定位,這確保了工件在夾具中的確切位置和夾具的可再現(xiàn)性。再現(xiàn)性是夾具的一個(gè)特征,它總是允許不同工件在其公差范圍內(nèi)進(jìn)行機(jī)加工。定位元件應(yīng)布置得盡可能遠(yuǎn),這既可減少定位元件,有可確保定位表面的完全接觸。切削或外界物質(zhì)可能影響到的地方,布置定位元件時(shí)應(yīng)盡量避免這種干擾。如果不行的話,如圖3-1,減少定位面的接觸。公差設(shè)計(jì)夾具時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)記住工件的公差,總體規(guī)則是夾具的公差應(yīng)當(dāng)介于工件公差的2050之間。例如,如果某工件上一個(gè)孔必須定位在0.1mm內(nèi),那么夾具上孔的公差必須介于0.02mm0.05mm之間,見圖3-2,這對(duì)保證工件圖上所需精度是必需的。特別說(shuō)明的是,當(dāng)夾具公差靠近20時(shí),僅僅增加了夾具的制造成本,而對(duì)工件的加工質(zhì)量起不了多大作用。同理,公差大于50便不能保證所需精度。工件加工的準(zhǔn)確性是決定設(shè)計(jì)的單一因素。定位元件應(yīng)當(dāng)適于零件極限尺寸中的任意尺寸,P24,圖3-3,如果以零件的最小尺寸做,其直徑為29.8mm。如果以其最大極限尺寸做,其直徑為30.2mm。介于這兩個(gè)尺寸間任何零件都是正確的。如果夾具以設(shè)計(jì)尺寸30mm做時(shí),介于30mm30.2mm間的零件雖然正確卻裝不進(jìn)夾具。為了防止這種情況發(fā)生,夾具必須以零件的最大或最小極限尺寸制造。這種極限尺寸取決于工件如何定位。自鎖裝置自鎖裝置是夾具設(shè)計(jì)人員用于確保零件以正確位置裝入夾具的一種方法。圖3-4A中的工件在尖梢處加工,因此設(shè)計(jì)人員用一銷釘防止工件的非法安裝。這一銷釘在夾具中起自鎖作用。圖3-4B中工件參照凸緣上一小孔鉆孔,只要在其中的一個(gè)孔中置一銷釘,便能確保工件準(zhǔn)確裝入夾具。其他的自鎖裝置也是如此的簡(jiǎn)單,如果自鎖裝置較復(fù)雜,那么會(huì)使其簡(jiǎn)單操作復(fù)雜化。冗余定位(過(guò)定位)元件冗余定位元件的使用總是應(yīng)當(dāng)避免的。圖3-5中的定位元件就是冗余定位元件的例子。過(guò)定位不僅成本更高,而且易產(chǎn)生誤差。例如:圖3-5A中凸緣同時(shí)由凸緣底面和輪轂底定位。因?yàn)樗鼈兪瞧叫斜砻妫云渲幸粋€(gè)是必需的,另一個(gè)應(yīng)當(dāng)消除。如果基準(zhǔn)面是凸緣底面,如圖3-5B,就不需要輪轂底定位元件。同理,如果輪轂底面為定位基準(zhǔn)面,如圖3-5C,那么凸緣定位就不必了。為了糾正這一矛盾,設(shè)計(jì)人員必須首先要確定哪一個(gè)表面是基準(zhǔn),只有那樣定位元件才能確定。定位的不準(zhǔn)確產(chǎn)生于定位位置的不同和夾具于工件間的定位誤差。圖3-6從零件的外邊緣和孔定位產(chǎn)生了如下問(wèn)題:首先,夾具中的定位銷釘被固定,不能改變其位置以適應(yīng)每一個(gè)零件。其次,零件上孔的定位在其極限范圍中是可變動(dòng)的。當(dāng)一工件裝入夾具時(shí),這一夾具以零件的極限尺寸存在,工件可能與夾具不配合。為了減少這種可能性的發(fā)生,孔定位元件可以做得足夠小以致去配合這種變化。如果這樣做,孔定位元件的影響力最小化,這樣的定位元件不實(shí)用。為了避免這一問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員必須指定工件定位依據(jù)的是孔還是外緣,而不能是兩者兼而有之。運(yùn)動(dòng)軸沒被限制的物體可以在12個(gè)方向中的任何方向自由運(yùn)動(dòng)。圖3-7中的工件,給其標(biāo)上空間坐標(biāo),其每種運(yùn)動(dòng)都有可能發(fā)生。它可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),也可以沿軸向移動(dòng)。為了便于分析,將軸分別標(biāo)以“X-X”,“Y-Y”和“Z-Z”。運(yùn)動(dòng)從112加以標(biāo)記。為了準(zhǔn)確定位夾具中的工件,這些運(yùn)動(dòng)必須限制,這有定位元件和加緊元件完成。圖3-8中零件的特征說(shuō)明了限制自由度的原理。將工件置于3支承釘?shù)臋C(jī)座上,5個(gè)方位的運(yùn)動(dòng)便限制了(#2,#5,#1,#4,#12),見圖3-9。支承釘定位元件通過(guò)減少接觸面積和使零件高于切屑,減少了誤差的發(fā)生。平面定位元件通過(guò)安裝加以運(yùn)用而不是直接加工成形。因?yàn)榘惭b定位元件時(shí)耗時(shí)少,且可替換,所以平面元件成本較低,它定位相當(dāng)于3支承釘定位。為了限制繞Z-Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)以及平動(dòng)8,見圖3-10,另外多加兩個(gè)支承釘定位,為了限制平動(dòng)7,見3-11另用一支承釘。剩下的方位9,10,11由夾具限制。這種3-2-1定位即6點(diǎn)定位原理廣泛運(yùn)用于矩形工件。定位工件工件可能呈各種形狀和尺寸。然而不管其形狀和尺寸如何,準(zhǔn)確定位每一個(gè)工件。要達(dá)到這一目的,設(shè)計(jì)人員必須了解各種類型的定位元件,以最少的定位元件定位工件。平面定位常見的平面定位有三種:固定支承,可調(diào)支承和浮動(dòng)支承。這些定位元件垂直于工件,支承工件,在機(jī)加工過(guò)程中,阻止工件變形。固定支承運(yùn)用起來(lái)最簡(jiǎn)單。它們?cè)趭A具體中要么機(jī)加工,要么通過(guò)安裝完成,圖3-12。這類支承通常作為一個(gè)定位點(diǎn),運(yùn)用于以加工表面。可調(diào)支承運(yùn)用于粗糙表面,比如毛胚表面??烧{(diào)支承分為多種類型,常見類型有螺紋式圖3-13A,彈簧式圖3-13B,助推式圖3-13C。螺紋式最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì),同時(shí)相對(duì)其它類型有更寬的調(diào)節(jié)范圍??烧{(diào)支承通常配合一個(gè)或多個(gè)固定支承元件使工件保持水平。浮動(dòng)支承也是可調(diào)支承中的一種,圖3-14,他們通過(guò)相互連接的兩接點(diǎn)均衡支承。當(dāng)其中一個(gè)支撐點(diǎn)被壓,另一支承點(diǎn)上升并且始終與工件相接觸,這一特征在粗糙的毛胚表面完全有必要。當(dāng)討論運(yùn)用于工件的設(shè)配時(shí),定位元件和支承元件的術(shù)語(yǔ)通常是相互混淆的,定位設(shè)配通常是指工件側(cè)面,稱為定位件。選擇支承前,夾具設(shè)計(jì)人員必須考慮到工件的形狀和表面,以及將要用到的夾緊設(shè)備。選擇的支承元件強(qiáng)度必須足夠,以致能抵抗夾緊力和切削力。夾緊元件產(chǎn)生的夾緊力必須落在支承件上,避免工件扭曲或彎曲變形。內(nèi)孔定位孔定位是工件準(zhǔn)確定位的一種有效方法。一個(gè)銷釘限制9個(gè)方位的運(yùn)動(dòng),兩個(gè)銷釘限制了11個(gè)方位的運(yùn)動(dòng)??赡艿脑?,用孔定位作為主要的定位方式倒是合理的??锥ㄎ挥卸喾N類型,圖3-15列出了幾種大孔定位方式。當(dāng)大孔定位工件時(shí),用螺釘和銷釘緊固內(nèi)孔。一般情況下,兩銷釘、螺釘用于夾持工件。當(dāng)外力較大時(shí),最好用直徑較大的銷釘和螺釘而不是增加它們的數(shù)量。軸型定位元件比起螺紋元件的準(zhǔn)確性,他能承擔(dān)一定的壓力,螺紋式元件在夾具體中不允許被拔出時(shí)運(yùn)用較多。釘型定位元件運(yùn)用于小孔和夾具的元件對(duì)中補(bǔ)償,圖3-16。當(dāng)銷釘運(yùn)用于對(duì)中時(shí),也應(yīng)該用到襯套,以致于當(dāng)它們磨損后可替換。用于工件定位的銷釘末端呈錐形或圓形,圖3-17,這種形狀易于工件的安裝和拆卸。銷釘用于定位還是對(duì)中,其主要的區(qū)別在于承載表面的量。對(duì)中銷釘通常有很長(zhǎng)一段接觸面積,定位銷釘與工件的接觸長(zhǎng)度通常為工件厚度的1/81/2。多于這將會(huì)使安裝和拆卸操作更加困難。用于夾具的銷釘還有一種即削邊銷。這種銷通常配合一圓銷來(lái)減少工件安裝和拆卸的時(shí)間,此時(shí)定位要比兩圓銷定位容易的多。定位時(shí)圓柱銷用于固定工件,削邊銷限制工件繞圓柱銷的轉(zhuǎn)動(dòng),圖3-18。注意到工件繞圓柱銷的轉(zhuǎn)動(dòng),由于裝了削邊銷,從而受到了限制。為了定位的有效性,必須正確布置削邊銷,以限制自由度。圖3-19指明了兩削邊銷是如何定位工件的。注意其中一個(gè)是如何限制另一個(gè)沒有限制的運(yùn)動(dòng)。夾具設(shè)計(jì)人員在為工件設(shè)計(jì)定位元件時(shí),必須認(rèn)真考慮它們。因?yàn)槎ㄎ辉O(shè)計(jì)所依據(jù)的精確性和速度兩者都很重要。如圖3-20,一些定位元件比起其他的元件,通常能減少摩擦和夾緊力。外輪廓定位在早期的機(jī)加工過(guò)程中,外輪廓定位是最常見的工件定位方式。外輪廓定位與工件的外輪廓有關(guān),比如軸。下面是最常見的外輪廓定位方法的例子。座定位元件通過(guò)將工件包在一個(gè)與其有相同形狀的凹座來(lái)定位工件。座是外部輪廓定位中定位最精確的一種定位方法。因?yàn)樽仨氁罁?jù)工件的形狀,所以復(fù)雜形狀工件所需要的制造成本非常昂貴。最常見的座是用于圓柱體外輪廓的環(huán)座,圖-21。完全包含工件外輪廓的全座,圖3-22。局部座僅僅包含工件外輪廓的一部分,它是全座的一部分,圖3-23。V型定位元件主要用于圓形工件,它們能定位末端為圓弧形的工件,而且還能定位圓盤形工件,圖3-24。V形塊常常用于定位軸或帶有圓柱部分的工件,圖3-25相對(duì)其他定位元件,V形定位件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)便是其對(duì)中性特征。使用V形塊時(shí),確保定位件允許定位不同尺寸大小的工件,圖3-26。固定檔銷用于不能將工件放入座夾具或V形夾具的情況下,如圖3-27。固定檔銷可直接機(jī)加工成夾具或通過(guò)安裝。由于機(jī)加工定位元件耗時(shí),所以安裝定位元件使用起來(lái)顯得更經(jīng)濟(jì)。同時(shí)我們知道當(dāng)定位元件磨損時(shí),安裝定位元件可以替換,而不必去制造整個(gè)夾具體。固定檔銷最常見的類型為定位銷,定位銷也可以配合其它的定位設(shè)備,如圖3-29中的定位塊。為了降低成本,開口銷可以代替定位銷。如圖3-30,開口銷也能像定位銷一樣定位。它們不需要絞孔,因此精確度不高。若誤差允許,為了降低時(shí)間和成本,也可以用這些定位銷的。調(diào)整檔銷也可以用于將成本降到最低,圖3-31,因?yàn)檫@類檔塊是可調(diào)整的,因此它們?cè)趭A具體上的位置不必嚴(yán)格加以限制。定位工件的一種常見方法是同時(shí)應(yīng)用固定檔銷和調(diào)整檔銷。圖3-32中的夾具說(shuō)明了當(dāng)可調(diào)定位元件定位工件雙邊時(shí),固定檔銷是怎樣運(yùn)用于工件末端的。應(yīng)用于這個(gè)夾具的可調(diào)支承能夠使工件正確定位。由于磨損,調(diào)整是必要的,而且操作起來(lái)也相當(dāng)容易。調(diào)整型定位元件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)用滾花螺釘代替調(diào)整螺釘作為夾緊件,圖3-33。瞄準(zhǔn)定位元件大致使夾具中的零件對(duì)中以便加工,圖3-34。瞄準(zhǔn)定位有兩種方法:夾具上刻線圖3-34A和開狹槽圖3-34B。這兩種情況下,工件都與標(biāo)記對(duì)齊,然后夾緊和加工。拆卸器拆卸器用于將工件從夾具中移出,通常這類夾具如全座或環(huán)座。拆卸器加速了工件從夾具中的拆卸。這減少了拆卸時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,圖3-35中的拆卸器是用于夾具常見的兩種類型。5目錄摘要 文獻(xiàn)綜述 1一、從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到優(yōu)化設(shè)計(jì) 1二、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展概況 2第一章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論 31、主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介32、轉(zhuǎn)速數(shù)列地設(shè)計(jì)33、轉(zhuǎn)速圖介紹44、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式介紹55、轉(zhuǎn)速圖的擬定66、齒輪齒數(shù)的確定87、機(jī)械傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)速98、主軸轉(zhuǎn)速的誤差控制9第二章 VC+相關(guān)理論與設(shè)置軟件界面 101、Visual C+可視化集成開發(fā)環(huán)境 102、對(duì)話框和控件的基本概念 153、對(duì)話框模板的設(shè)計(jì) 164、對(duì)話框類的設(shè)計(jì) 245、 繪制轉(zhuǎn)速圖29第三章 典型優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程 31第一節(jié) 目標(biāo)函數(shù)和約束條件的確定 31一、設(shè)計(jì)變量的確定 31二、目標(biāo)函數(shù) 32三、約束條件 32第二節(jié) 優(yōu)化過(guò)程37一、內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法計(jì)算步驟 37二、鮑威爾方法步驟 39三、用外推法確定搜索區(qū)間 42四、黃金分割法的搜索過(guò)程 43第三節(jié) 界面與轉(zhuǎn)速圖45總結(jié)46致謝47參考文獻(xiàn)48摘要優(yōu)化設(shè)計(jì)是在一定條件(各種設(shè)計(jì)因素)下所得到的最佳設(shè)計(jì)值,其內(nèi)容為將設(shè)計(jì)問(wèn)題的實(shí)際物理模型抽象為數(shù)學(xué)模型,并利用有關(guān)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,從而得到最優(yōu)解的過(guò)程。最優(yōu)化技術(shù)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用和運(yùn)算能力的提高,使得基于計(jì)算機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在求解復(fù)雜系統(tǒng)的最優(yōu)解方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),從而推動(dòng)了優(yōu)化設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)上的廣泛應(yīng)用。優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般步驟為:.建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,一般來(lái)說(shuō),模型由基本的平衡方程、工程設(shè)計(jì)關(guān)系式以及描述系統(tǒng)內(nèi)物理現(xiàn)象的物理特性方程式所組成。該模型描繪了各變量間的相互關(guān)系和設(shè)計(jì)變量對(duì)系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)的影響,確定模型的目標(biāo)函數(shù);.找出系統(tǒng)的約束條件,即上述方程的一些補(bǔ)充不等式,用以來(lái)確定允許范圍、最大最小性能要求、或確定系統(tǒng)的邊界條件;.求出最優(yōu)解。本文通過(guò)最低傳動(dòng)比、模數(shù)、齒數(shù)建立約束條件,最后利用鮑威爾方法得出最佳結(jié)果。關(guān)鍵詞 主傳動(dòng)系統(tǒng) 優(yōu)化設(shè)計(jì)Abstract optimization design is the optimum design value received under certain terms (various kinds of design factors), whose content is designing from actual physical model of question to a mathematics model, and utilizing relevant computer softwares to solving the mathematics model, and get the optimum course that solves . It is a foundation of engineering design to optimize technology most. Because of the popularization and application of the technology of the computer and improvement of operation ability, optimization design based on computer make the solving in complicated system optimum has obvious advantages, and promoting the wide application in engineering design of optimization design. The general steps of optimization design are following: 1.Setting up systematic mathematics model, generally speaking, the model makes up by the the equation of balance, engineering design relational expression and equation of the physical phenomenon in the system describing the physical characteristic. The model describes the interreaction among every variable and designing the impact on systematic function standard of the variable, confirming the goal function of the model; 2.Finding out the systematic restraint condition , namely some of above-mentioned equations supplements the inequality, with since confirm by range of allowing, not most performance not minimum not heavy ; 3.Working out the most optimum design value. It is through being minimum in this text drive than, modulus, tooth count and setting up terms of restraining, utilizing Powells method to draw the best result finally.Keyword: Main transmission Optimization design 文獻(xiàn)綜述優(yōu)化設(shè)計(jì)是60年代初發(fā)展起來(lái)的一門新學(xué)科,它是將最優(yōu)化原理和計(jì)算技術(shù)運(yùn)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域,為工程設(shè)計(jì)提供一種重要的科學(xué)設(shè)計(jì)方法。利用這種新的設(shè)計(jì)方法,人們就可以從眾多的設(shè)計(jì)方案中尋找出最佳設(shè)計(jì)方案,從而大大提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。因此優(yōu)化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的一個(gè)重要領(lǐng)域,它已廣泛應(yīng)用與各個(gè)工業(yè)部門。一、 從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到優(yōu)化設(shè)計(jì)一項(xiàng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì),一般需要經(jīng)過(guò)調(diào)查分析、方案擬定、技術(shù)設(shè)計(jì)、零件工作圖繪制等環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法通常在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,參照同類產(chǎn)品通過(guò)估算、經(jīng)驗(yàn)類比或試驗(yàn)來(lái)確定初始設(shè)計(jì)方案。然而,根據(jù)初始設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等性能分析計(jì)算,檢查各性能是否滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。如果不滿足性能指標(biāo)要求,設(shè)計(jì)人員將憑借經(jīng)驗(yàn)或直觀判斷對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改。這樣反復(fù)進(jìn)行分析計(jì)算性能檢驗(yàn)參數(shù)修改,直到性能完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求為止。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程就是人工試湊和定性分析比較的過(guò)程,主要的工作是性能的重復(fù)分析,至于每次參數(shù)的修改,僅僅憑借經(jīng)驗(yàn)或直觀判斷,并不是根據(jù)某種理論精確計(jì)算出來(lái)的。實(shí)踐證明,按照傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)出來(lái)的設(shè)計(jì)方案,大部分都有改進(jìn)提高的余地,而不是最佳設(shè)計(jì)方案。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法只是被動(dòng)地重復(fù)分析產(chǎn)品的性能,而不是主動(dòng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品的參數(shù)。從這個(gè)意義上講它沒有真正體現(xiàn)“設(shè)計(jì)”的含義。其實(shí)“設(shè)計(jì)”一詞本身就包含優(yōu)化的概念。作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)不僅要求方案可行、合理,而且應(yīng)該是某些指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)的理想方案。設(shè)計(jì)中的優(yōu)化思想在古代就有所體現(xiàn)。例如,我國(guó)宋代建筑著作營(yíng)造發(fā)式一書中曾指出:圓木做成矩形截面梁的高度比為3:2。根據(jù)梁的彎矩理論,最佳截面尺寸應(yīng)使梁截面抗彎系數(shù)W最大。設(shè)截面寬為b、高為h,則要求W=。若圓木直徑為d,有d2=b2+h2,W=,。當(dāng)b=時(shí),W取極大值(),而h=,則有h/b=。這與h/b=3/2=1.5很接近。像這樣簡(jiǎn)單的優(yōu)化問(wèn)題用古典的微分方法很容易求解,但對(duì)于一般工程化問(wèn)題的求解,需要采用數(shù)學(xué)規(guī)劃理論并借助于電子計(jì)算機(jī)才能完成。基于這一原因,“設(shè)計(jì)”中優(yōu)化的概念一直未能的一很好的體現(xiàn)。直到60年代,計(jì)算機(jī)和計(jì)算技術(shù)迅速發(fā)展,優(yōu)化設(shè)計(jì)才有條件日益發(fā)展起來(lái)。近20年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi),已經(jīng)可以用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)方法和手段進(jìn)行設(shè)計(jì),來(lái)滿足對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出的要求。現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)工作已不再是過(guò)去那種憑借經(jīng)驗(yàn)或直觀判斷來(lái)確定結(jié)構(gòu)方案,也不是像過(guò)去“安全壽命可行設(shè)計(jì)”方法那樣:在滿足所提出的要求的前提下,先確定結(jié)構(gòu)方案,再安全壽命等準(zhǔn)則,對(duì)該方案進(jìn)行強(qiáng)度、剛度等的分析、校核,然后進(jìn)行修改,以確定結(jié)構(gòu)尺寸。而是借助計(jì)算機(jī),應(yīng)用一些精度較高的力學(xué)的數(shù)值分析方法(如有限元等)進(jìn)行分析計(jì)算,并從大量的可行設(shè)計(jì)方案中尋找出一種最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,從而實(shí)現(xiàn)用理論設(shè)計(jì)代替經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),用精確計(jì)算代替近似計(jì)算,用優(yōu)化設(shè)計(jì)代替一般的安全壽命的可行性設(shè)計(jì)。優(yōu)化方法在機(jī)械中的應(yīng)用,既可以使方案在規(guī)定的設(shè)計(jì)要求下達(dá)到某些優(yōu)化的結(jié)果,又不必耗費(fèi)過(guò)多的計(jì)算工作量。因此,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等的優(yōu)化已經(jīng)成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種手段。例如,據(jù)資料介紹,利用一個(gè)化工優(yōu)化系統(tǒng)(CHEOPS)的計(jì)算機(jī)手段,對(duì)一個(gè)化工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)所給數(shù)據(jù),在16h內(nèi),進(jìn)行16000個(gè)可行性設(shè)計(jì)的選擇,從中選擇一個(gè)成本最低、產(chǎn)量最大的方案,并給出必需的精確數(shù)據(jù)。而在這之前,求解這個(gè)問(wèn)題,曾用一組工程師工作了一年,但僅做了三個(gè)方案,而它們的效率卻沒有一個(gè)可以和上述優(yōu)化方案相比。又例如,美國(guó)貝爾(Bell)飛機(jī)公司采用優(yōu)化方法解決450個(gè)設(shè)計(jì)變量的大型結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題。在對(duì)一個(gè)機(jī)翼進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算中,減輕質(zhì)量35%。二、 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展概況最優(yōu)化技術(shù)成功應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)開始于60年代,短短幾十年來(lái),機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展迅速,尤其在機(jī)構(gòu)綜合、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)、專用機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)方面都成果顯著。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中發(fā)展較早的領(lǐng)域,不僅研究了連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等再現(xiàn)函數(shù)和軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題 ,而且還提出一些標(biāo)準(zhǔn)化程序。機(jī)械零部件設(shè)計(jì)主要是研究各種減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)、液壓軸承和滾動(dòng)軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及軸、彈簧、制動(dòng)器等的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。除此以外,在機(jī)床、鍛壓設(shè)備、壓延設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備、汽車等的基本參數(shù)、基本工作機(jī)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)方面也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。雖然機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的運(yùn)用越來(lái)越廣,但還面臨著許多問(wèn)題需要解決。例如,機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中零、部件通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法模型及方法研究,機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)中離散變量?jī)?yōu)化方法的研究,更為有效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的發(fā)掘等一系列問(wèn)題,都需要做較大努力才能適應(yīng)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的需要。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)引入優(yōu)化設(shè)計(jì)方法后,使得在設(shè)計(jì)過(guò)程中既能夠不斷選擇設(shè)計(jì)參數(shù)并評(píng)選出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,又可以加快設(shè)計(jì)速度,縮短設(shè)計(jì)周期。第一章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論1、主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是運(yùn)用轉(zhuǎn)速圖的基本原理,擬定滿足轉(zhuǎn)速數(shù)列的經(jīng)濟(jì),合理的傳動(dòng)方案,確定主要傳動(dòng)部件的空間布置。其主要內(nèi)容包括選擇變速數(shù)組及其傳動(dòng)副數(shù),確定各個(gè)變速組中的傳動(dòng)比,計(jì)算齒輪數(shù)目和皮帶輪直徑,及其設(shè)計(jì)主要傳動(dòng)件的空間布置,軸向定位及其結(jié)構(gòu)尺寸。主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由動(dòng)力源,變速裝置及其執(zhí)行件,以及開停,換向和制動(dòng)等部分組成。動(dòng)力源進(jìn)給執(zhí)行件提供動(dòng)力,變速裝置傳遞動(dòng)力以及變換運(yùn)動(dòng)速度;執(zhí)行件執(zhí)行所需要的運(yùn)動(dòng),完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)。主傳動(dòng)應(yīng)該滿足的基本要求:滿足機(jī)電裝備使用性能要求,首先要滿足機(jī)電裝備的運(yùn)動(dòng)特性。滿足機(jī)電裝備傳遞動(dòng)力要求。具有足夠的精度和剛度,傳動(dòng)平穩(wěn)。具有足夠的抗振性和熱穩(wěn)定性,噪音低。滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求。調(diào)整維修方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,合理,工藝性好,防護(hù)性好。 分級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)常采用變速齒輪傳動(dòng)或變速帶傳動(dòng),在一定的變速范圍內(nèi),其輸出軸只能得到有限級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速。在設(shè)計(jì)分級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),常用到轉(zhuǎn)速圖。使用轉(zhuǎn)速圖可以直觀地表達(dá)出傳動(dòng)系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律和傳動(dòng)副的速比關(guān)系。有級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì):有級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)確定的主運(yùn)動(dòng)參數(shù),合理地排列轉(zhuǎn)速數(shù)列,擬定結(jié)構(gòu)式,轉(zhuǎn)速圖,分配各變速組中傳動(dòng)副地傳動(dòng)比,確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑等,繪制主傳動(dòng)系統(tǒng)圖在采用轉(zhuǎn)速圖進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)一般可按照下列步驟進(jìn)行:確定傳動(dòng)順序;確定變速順序;確定各變速組的傳動(dòng)比。2、轉(zhuǎn)速數(shù)列地設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速數(shù)列地合理排列方式:確定了主軸地最低地轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速之后,該變速范圍若采用有級(jí)變速,就應(yīng)該確定中間各級(jí)轉(zhuǎn)速。目前大多數(shù)地機(jī)床都采用地主軸轉(zhuǎn)速是等級(jí)數(shù)排列地。主軸轉(zhuǎn)速按等比級(jí)數(shù)排列的方式有如下幾點(diǎn):1 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)地轉(zhuǎn)速誤差相對(duì)損失均勻。2 簡(jiǎn)化變速傳動(dòng)系統(tǒng)地設(shè)計(jì)。(1)公比地標(biāo)準(zhǔn)值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列1 由于轉(zhuǎn)速有nmin到nmax遞增,故公比應(yīng)該大于1。為了限制最大轉(zhuǎn)速地相對(duì)損失率不超過(guò)50%,則相應(yīng)地公比不大于2。2 對(duì)便于采用雙速或多速電機(jī)驅(qū)動(dòng),簡(jiǎn)化機(jī)床地變速機(jī)構(gòu),應(yīng)該滿足。(E1為正整數(shù))。3 為了便于設(shè)計(jì)和使用機(jī)床,希望轉(zhuǎn)速數(shù)列是十進(jìn)位地(注:我國(guó)機(jī)床專業(yè)規(guī)定了七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比。1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2)。(2)公比的選擇的值小則相對(duì)轉(zhuǎn)速損失小,但是當(dāng)變速范圍一定時(shí)變速級(jí)數(shù)將增多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通常,對(duì)于,通用機(jī)床,為使轉(zhuǎn)速損失不大,機(jī)床結(jié)構(gòu)又不過(guò)于復(fù)雜,一般區(qū)=1.26或=1.41;對(duì)于大批,大量生產(chǎn)用的專所用機(jī)床, =1.12或1.26,而非自動(dòng)化小型機(jī)床,加工中切削時(shí)間遠(yuǎn)小于輔助時(shí)間,轉(zhuǎn)速損失大些影響不大,故取=1.58或1.78或2。3、轉(zhuǎn)速圖介紹在轉(zhuǎn)速圖上有以下特點(diǎn)距離相等的一組豎線代表傳動(dòng)系統(tǒng)的各軸,軸號(hào)寫在上面。堅(jiān)線間的距離不代表中心距。距離相等的一組水平線代表各級(jí)轉(zhuǎn)速,與各豎線的相交點(diǎn)的小圓代表各軸的轉(zhuǎn)速。于轉(zhuǎn)速的分級(jí)是按等比級(jí)數(shù)排列的,故采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)表示。相鄰兩水平線之間的間隔為igP。通常習(xí)慣在轉(zhuǎn)速圖上直接寫出轉(zhuǎn)速的數(shù)值。相鄰兩軸各小圓之間的連線代表相應(yīng)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比。傳動(dòng)比的大小以連線的傾斜方向和傾斜度表示,從左向下斜表示降速傳動(dòng),向上斜表式升速傳動(dòng),而水平連線則表示等速傳動(dòng)。根據(jù)上述分析,可以看出:傳動(dòng)系統(tǒng)的變速級(jí)數(shù)是各變速組傳動(dòng)副數(shù)的乘積。如上述傳動(dòng)系統(tǒng),其變速級(jí)數(shù)為 3X2X212在結(jié)構(gòu)上,變速組按照從電機(jī)到主軸傳動(dòng)的先后排列順序稱為傳動(dòng)順序。變速組傳動(dòng)比之間有如下關(guān)系: 在第一變速組的三個(gè)傳動(dòng)比之間變速組內(nèi)相鄰傳動(dòng)比之間的比值稱為級(jí)比,級(jí)比指數(shù)x0成為變速組的級(jí)比指數(shù)。級(jí)比指數(shù)在轉(zhuǎn)速圖中表現(xiàn)為相鄰傳動(dòng)比間隔的格數(shù)。為了獲得連續(xù)的等比數(shù)列的轉(zhuǎn)速,必須使幾個(gè)變速組串連而成的傳動(dòng)系統(tǒng)符合級(jí)比規(guī)律,否則會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速重復(fù)或空缺的現(xiàn)象。 各變速組的變速范圍是該變速組內(nèi)傳動(dòng)副的最大傳動(dòng)比和最小傳動(dòng)比的比值。在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),一般均應(yīng)遵守上述規(guī)律。這樣,傳動(dòng)系統(tǒng)所得到的轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的等比數(shù)列,這種傳動(dòng)系統(tǒng)成為正常傳動(dòng)系統(tǒng)。4、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式介紹在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),往往首先比較和選擇各傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系。只表示傳動(dòng)比的相對(duì)關(guān)系而不表示轉(zhuǎn)速數(shù)值的線圖稱為結(jié)構(gòu)網(wǎng)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)也可看成是轉(zhuǎn)速圖的對(duì)稱形式,因結(jié)構(gòu)網(wǎng)只表示傳動(dòng)關(guān)系,而不表示轉(zhuǎn)速數(shù)值,故可畫成對(duì)稱形式。但結(jié)構(gòu)網(wǎng)和轉(zhuǎn)速圖有一致的變速特性,一個(gè)轉(zhuǎn)速圖將對(duì)應(yīng)一個(gè)結(jié)構(gòu)網(wǎng),如圖所示為12級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示出了各變速組的傳動(dòng)副數(shù)和各變速組的級(jí)比指數(shù),還表示出其傳動(dòng)順序和擴(kuò)大順序。結(jié)構(gòu)網(wǎng)又可以簡(jiǎn)化為結(jié)構(gòu)式,如圖所示的結(jié)構(gòu)網(wǎng)可用下面的結(jié)構(gòu)式表示:12=31*23*26。其中 12代表轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù),3、2、2表示變速組的傳動(dòng)副數(shù)和傳動(dòng)順序,下標(biāo) 1、3、6表示各對(duì)應(yīng)變速組的級(jí)比指數(shù)。結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式表達(dá)的內(nèi)容是相同的,但結(jié)構(gòu)網(wǎng)更加直觀5、轉(zhuǎn)速圖的擬定:通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速圖的擬定和分析可找出最佳的傳動(dòng)系統(tǒng)方案,它是傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。(1)變速組及其傳動(dòng)副數(shù)的確定:一定變速級(jí)數(shù)的傳動(dòng)系統(tǒng)可由不同數(shù)目的變速組組成。減少變速組的數(shù)目可以縮短傳動(dòng)鏈,但在總變速級(jí)數(shù)一定的情況下,勢(shì)必會(huì)增加各變速組內(nèi)傳動(dòng)副數(shù)目,并且降速過(guò)快,因而導(dǎo)致齒輪的徑向尺寸增大?,F(xiàn)以 18級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)系統(tǒng)為例,其組成方案有下列三種:18=9*2 18=6*3 18=3*3*2為使傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪總個(gè)數(shù)為最少,每個(gè)變速組的傳動(dòng)副數(shù)最好取2或3,并采用雙聯(lián)或三聯(lián)齒輪進(jìn)行變速。而上方案中,方案需92=11對(duì)齒輪,方案需6十3=9對(duì)齒輪,方案只需332=8對(duì)齒輪,雖然增加了一個(gè)變速組,且相應(yīng)多了一根軸,但總的結(jié)構(gòu)尺寸卻可以減小,并且結(jié)構(gòu)也比較合理。(2)傳動(dòng)順序確定:傳動(dòng)順序是指從動(dòng)力機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)各變速組傳動(dòng)副數(shù)的排列順序。在傳動(dòng)系統(tǒng)中,如果對(duì)各變速組的順序進(jìn)行不同的排列,則可以得到若干不同的傳動(dòng)方案。例如上述18級(jí)轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)系統(tǒng),按傳動(dòng)順序排列可得:183X3X218=3X2X318=2X3X3為了能從這些方案中確定出最佳方案,一般應(yīng)遵循“前多后少”的原則,即傳動(dòng)副數(shù)較多的變速組安排在傳動(dòng)順序前面,傳動(dòng)副數(shù)較少的變速組安排在后面。這是由于傳動(dòng)系統(tǒng)一般為降速傳動(dòng),如果把傳動(dòng)副數(shù)較多的變速組安排在前面,可使其轉(zhuǎn)速較高,從而扭矩較小,因此可減小傳動(dòng)件的尺寸,并可以節(jié)省材料,減少傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。因此應(yīng)選結(jié)構(gòu)式 183X3X2的方案為好。(3)變速順序確定:變速順序是指基本組和擴(kuò)大組的排列順序。 在確定變速順序時(shí),一般應(yīng)采用基本組在前,擴(kuò)大組在后的方案。這時(shí)各變速組的變速范圍逐漸增大,在轉(zhuǎn)速圖上表現(xiàn)為前面變速組的傳動(dòng)比連線分布較緊密,而后面變速組的傳動(dòng)比連線分布疏松,即“前密后疏” 的原則。它的優(yōu)點(diǎn)是可使前面的各軸轉(zhuǎn)速范圍較小,使最低轉(zhuǎn)速較高并降低最高轉(zhuǎn)速,因此可以減小傳動(dòng)件的尺寸,并降低噪聲和振動(dòng)。 如12級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng),在12=3X2X2中,按基本組和擴(kuò)大組排列順序的不同可有以下六種方案,其結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式見圖 所示。圖所示方案a的擴(kuò)大順序與傳動(dòng)順序一致,其中間軸的變速范圍較小,最低轉(zhuǎn)速較高,傳遞的扭矩較小,a方案最佳。插圖見確定各變速組的傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)于一個(gè)結(jié)構(gòu)式可以有多個(gè)轉(zhuǎn)速圖方案,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)式只能表示傳動(dòng)順序和變速順序,而 并不能確定各個(gè)變速組傳動(dòng)比的具體數(shù)值。如圖4-18所示兩個(gè)轉(zhuǎn)速圖中,基本組的三個(gè)傳動(dòng)比都相鄰一格,擴(kuò)大組的兩個(gè)傳動(dòng)比都相鄰三格,這兩個(gè)轉(zhuǎn)速圖的結(jié)構(gòu)式相同,但各變速組傳動(dòng)比的數(shù)值不同。在確定傳動(dòng)比時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比不應(yīng)超出極限傳動(dòng)比。盡量提高中間軸的最低轉(zhuǎn)速。分配傳動(dòng)比時(shí)也應(yīng)避免較大的升速傳動(dòng),因?yàn)樯賯鲃?dòng)使傳動(dòng)誤差擴(kuò)大,并引起較大的嚙合沖擊和噪聲6、齒輪齒數(shù)的確定轉(zhuǎn)速圖確定后,可以根據(jù)各對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比計(jì)算齒輪的齒數(shù)或帶輪的直徑。在確定齒數(shù)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):齒輪副的齒數(shù)和中心距S。不能太大,以免齒輪尺寸過(guò)大。一般推薦齒數(shù)和SzNew,然后在Create New Class對(duì)話框中輸入新類的類名,選擇其MFC基類,如果是對(duì)話框類,則還要選擇對(duì)話框的ID。4.2為對(duì)話框類加入成員變量對(duì)話框的主要功能是輸出和輸入數(shù)據(jù),金屬切削機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)話框的任務(wù)就是輸入數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)。對(duì)話框需要有一組成員變量來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在對(duì)話框中,控件用來(lái)表示或輸入數(shù)據(jù),因此,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的成員變量應(yīng)該與控件相對(duì)應(yīng)。福 州 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目:基于灰色聚類的機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊說(shuō)明書姓 名: 羅建春 學(xué) 號(hào): 0200422年 級(jí): 2000級(jí)院 別: 機(jī)械工程及自動(dòng)化專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師: 金怡果2004 年 6 月 13 日福 州 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯譯文題目:支承和定位原理 姓 名: 羅建春 學(xué) 號(hào): 0 2 0 0 422 年 級(jí): 2000 系 別: 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師: 金怡果2004 年 6 月 13 日摘要優(yōu)化設(shè)計(jì)是在一定條件(各種設(shè)計(jì)因素)下所得到的最佳設(shè)計(jì)值,其內(nèi)容為將設(shè)計(jì)問(wèn)題的實(shí)際物理模型抽象為數(shù)學(xué)模型,并利用有關(guān)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解,從而得到最優(yōu)解的過(guò)程。最優(yōu)化技術(shù)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及應(yīng)用和運(yùn)算能力的提高,使得基于計(jì)算機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在求解復(fù)雜系統(tǒng)的最優(yōu)解方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),從而推動(dòng)了優(yōu)化設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)上的廣泛應(yīng)用。優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般步驟為:.建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,一般來(lái)說(shuō),模型由基本的平衡方程、工程設(shè)計(jì)關(guān)系式以及描述系統(tǒng)內(nèi)物理現(xiàn)象的物理特性方程式所組成。該模型描繪了各變量間的相互關(guān)系和設(shè)計(jì)變量對(duì)系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)的影響,確定模型的目標(biāo)函數(shù);.找出系統(tǒng)的約束條件,即上述方程的一些補(bǔ)充不等式,用以來(lái)確定允許范圍、最大最小性能要求、或確定系統(tǒng)的邊界條件;.求出最優(yōu)解。本文通過(guò)最低傳動(dòng)比、模數(shù)、齒數(shù)建立約束條件,最后利用鮑威爾方法得出最佳結(jié)果。關(guān)鍵詞 主傳動(dòng)系統(tǒng) 優(yōu)化設(shè)計(jì)Abstract optimization design is the optimum design value received under certain terms (various kinds of design factors), whose content is designing from actual physical model of question to a mathematics model, and utilizing relevant computer softwares to solving the mathematics model, and get the optimum course that solves . It is a foundation of engineering design to optimize technology most. Because of the popularization and application of the technology of the computer and improvement of operation ability, optimization design based on computer make the solving in complicated system optimum has obvious advantages, and promoting the wide application in engineering design of optimization design. The general steps of optimization design are following: 1.Setting up systematic mathematics model, generally speaking, the model makes up by the the equation of balance, engineering design relational expression and equation of the physical phenomenon in the system describing the physical characteristic. The model describes the interreaction among every variable and designing the impact on systematic function standard of the variable, confirming the goal function of the model; 2.Finding out the systematic restraint condition , namely some of above-mentioned equations supplements the inequality, with since confirm by range of allowing, not most performance not minimum not heavy ; 3.Working out the most optimum design value. It is through being minimum in this text drive than, modulus, tooth count and setting up terms of restraining, utilizing Powells method to draw the best result finally.Keyword: Main transmission Optimization design I目錄摘要 文獻(xiàn)綜述 1一、從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)到優(yōu)化設(shè)計(jì) 1二、機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展概況 2第一章 主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論 31、主傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介32、轉(zhuǎn)速數(shù)列地設(shè)計(jì)33、轉(zhuǎn)速圖介紹44、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式介紹55、轉(zhuǎn)速圖的擬定66、齒輪齒數(shù)的確定87、機(jī)械傳動(dòng)的計(jì)算轉(zhuǎn)速98、主軸轉(zhuǎn)速的誤差控制9第二章 VC+相關(guān)理論與設(shè)置軟件界面 101、Visual C+可視化集成開發(fā)環(huán)境 102、對(duì)話框和控件的基本概念 153、對(duì)話框模板的設(shè)計(jì) 164、對(duì)話框類的設(shè)計(jì) 245、 繪制轉(zhuǎn)速圖29第三章 典型優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程 31第一節(jié) 目標(biāo)函數(shù)和約束條件的確定 31一、設(shè)計(jì)變量的確定 31二、目標(biāo)函數(shù) 32三、約束條件 32第二節(jié) 優(yōu)化過(guò)程37一、內(nèi)點(diǎn)懲罰函數(shù)法計(jì)算步驟 37二、鮑威爾方法步驟 39三、用外推法確定搜索區(qū)間 42四、黃金分割法的搜索過(guò)程 43第三節(jié) 界面與轉(zhuǎn)速圖45總結(jié)46致謝47參考文獻(xiàn)48
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基于
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金屬
切削
機(jī)床
傳動(dòng)系統(tǒng)
優(yōu)化
設(shè)計(jì)
工程
- 資源描述:
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基于VC++金屬切削機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)(有VC++工程),基于,vc,金屬,切削,機(jī)床,傳動(dòng)系統(tǒng),優(yōu)化,設(shè)計(jì),工程
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