基于VB的帶傳動輔助設計及參數(shù)優(yōu)化【畢業(yè)論文+開題報告+任務書】

基于VB的帶傳動輔助設計及參數(shù)優(yōu)化【畢業(yè)論文+開題報告+任務書】,基于,vb,帶傳動,輔助設計,參數(shù),優(yōu)化,畢業(yè)論文,開題報告,基于VB的帶傳動輔助設計及參數(shù)優(yōu)化,任務書 畢業(yè)論文開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 學 院、系 ： 機械工程與自動化學院、機械工程系 專 業(yè) ： 機械設計制造及其自動化 論 文 題 目 ： 基于 帶傳動輔助設計及參數(shù)優(yōu)化 指 導 教 師 : 2010 年 3 月 18 日 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 1．結合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 1．帶傳動設計方法研究概述 常規(guī)設計 方法 [1]程志剛，薄瑞峰 助設計 20024） 帶傳動又是最常用的一種傳動形式，因此帶傳動的計算機輔助設計也是機械傳動系統(tǒng) 何快速、省力、方便的對帶傳動進行設計、計算就顯得尤為重要 . 在設計帶傳動時，一直的原始數(shù)據(jù)一般為：傳遞的功率 P（ 小帶輪轉速 1n (r/大帶輪轉速 2n （ r/遠動機及工作機的載荷性質(zhì)，傳動用途，結構要求及外形尺寸限制等。普通 擇合理的傳動參數(shù)，確定 度和根數(shù)，確定帶輪的材料、結構和尺寸等。 [2]濮良貴，紀名剛 M]等教育出版社， 1）根據(jù)帶傳動設計準則（在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命）和具體工作情況，確定計算功率 2）選擇普通 3）確定單根 的額定功率 （ 4）計算大小帶輪的基準直徑 2D ， 1D ；（ 5）驗算帶速 v；（ 6）計算 和中心距 a；（ 7）驗算小帶輪包角α；（ 8）計算 ；（ 9）計算作用魚帶輪軸上的壓軸力；（ 10）帶輪結構設計。 帶傳動一般設計流程圖如下： 圖 1計算機輔助設計 [1]程志剛，薄瑞峰 華北工學院學報， 20024） 范圍不同或功能要求不同，對程序的復雜程度影響很大。帶傳動包括：平帶、 楔帶和同步齒輪帶 4種類型；傳動形式又可分為開口傳動、交叉?zhèn)鲃?、半交叉?zhèn)鲃?、張緊輪傳動等多種。本程序適用于常見的普通 準寬度制）開口傳動 的設計。 計內(nèi)容 [3] 陳志榮 帶的計算機輔助設計 [J]1995（ 3）： （ 1）已知數(shù)據(jù)及條件：輸入功率 P，小輪轉速 1n ，大論的轉速 2n （或傳動比 i），初定中心距0a， 荷性質(zhì)，每日工作時間。 （ 2）設計內(nèi)容：確定 ，長度（內(nèi)周長 1L 、基準長度大帶輪直徑 1D 、 2D ，時機中心距 壓軸力 要參數(shù)的選擇 K ，按如下公式計算： )8(* ??? …………………………………………………………① 式中、 工作機載荷性質(zhì)代號 每日工作時數(shù)代號 作情況 工作機載荷性質(zhì) 日工作時數(shù) 穩(wěn) 變化小 變化大 沖擊 ＜ 10 10 16 代號數(shù) 1 2 3 4 1 2 3 表 1. 般按選型圖選取，為 便于計算機自動選型，將個幸好之間的分界線擬合成如下統(tǒng)一公式： ………………………………………………………………………② 式中， —— 計算功率 與個分界線有關的系數(shù)（表 1可用一維數(shù)組 C（ I）輸入程序。 帶型分界線 0號 I 1 2 3 4 5 6 系數(shù) C 620 102 1帶所能傳遞的功率0P，其計算公式為： ( ?? ?…………………………………………③ 式中， V—— 帶速 1C 、 2C 、3C—— 與帶型有關的系數(shù)（表 1 循環(huán)變量 I 1 2 3 4 5 6 7 循環(huán)變量 J 計算參數(shù) 普通 0 A B C D E F 1 440 3 43 10* ? Y 25 33 40 59 76 96 119 5 L 800 1700 2240 3750 6300 7100 9000 6 q 1 100 140 200 315 500 800 8 0 112 160 224 355 560 900 9 0 125 180 250 400 630 950 10 00 140 212 280 450 710 1000 表 1其鼠標得擬合公式為： ??………………………………………………④ 式中，α —— 帶在小輪上的包角。 K ,按其數(shù)表擬合得如下近似公式： )lo g( lo g* ???如下公式計算： 12( ?…… ………………………………………………………⑥ 如下公式計算 19100/2CK b ?……………………………………………………………⑦ 等以二維數(shù)組輸入程序 標準值和帶長 1L 標準值分別以一維數(shù)組 D（ 1）和 L（ I）輸入程序 帶傳動程序設計 框圖 [1]程志剛，薄瑞峰 華北工學院學報， 20024） 圖 1 2. 本課題研究的目的 和意義 [3]陳志榮 帶的計算機輔助設計 [J]1995（ 3）： 帶傳動的設計方法是理論的設計方法。人工設計師，在使用理論或經(jīng)驗公式的計算過程中，需要查閱一系列的相關數(shù)表及線圖，以確定公式中的修正系數(shù)或某些參數(shù)，設計過程較為繁瑣，由于一兩次計算不一定能夠得到較為滿意的設計方案，于是得修改某些參數(shù)反復進行計算，這樣，設計人員必然在繁瑣的數(shù)學計 算中花費很多時間。 若把 V 帶傳動的手工設計計算改為計算機輔助設計，情況就大為改觀。設計人員只要輸入程序，計算機就會在程序控制下快速的完成全部的計算過程并打印出計算結果 . 通過計算機輔助設計，能更好，更快的解決工程中普通 鑒于帶傳動的手工設計 方法存在著工作量大，設計繁瑣， 設計過程需要反復 的缺點，計算機輔助帶傳動設計系統(tǒng)的開發(fā)具有非常重要的意義。鑒于 件 的強大可視化編程功能及數(shù)據(jù)庫訪問能力 ,將其作為開發(fā)工具，開發(fā)出一種帶傳動的可視化設計應用軟件， 可以對 多種帶傳動進行計算機輔助設計，得到相應的設計參數(shù)， 從而 可以 有效 地 提高設計效率 ，減少設計人員的工作量，實現(xiàn)帶傳動的自動化設計 。 由于 帶傳動常規(guī)設計方法存在著經(jīng)驗性強，設計結果并非最優(yōu)的缺點， 將 現(xiàn)代 優(yōu)化設計方法引入 帶傳動 設計中， 針對常見 的 普通 V 帶傳動， 建立相應的優(yōu)化設計模型， 直接 利用 化工具箱提供的優(yōu)化 函數(shù) 解決 優(yōu)化 問題，獲得最優(yōu)的設計參數(shù)， 并與常規(guī)設計方法結果進行比較，從而 有效 減少編程工作量并 提高設計質(zhì)量 ，實現(xiàn)帶傳動的最優(yōu)化設計。 總之， 通過本課題的研究，利用 可視化編程技術，在開發(fā)出帶傳動 統(tǒng)的基礎上，利用 化工具箱，對其進行最優(yōu)化設計，用戶只需 通過該系統(tǒng)軟件友好的用戶界面， 輸入原始設計數(shù)據(jù)， 即可得到設計問題的設計結果，并可以通過優(yōu)化設計，獲得最優(yōu)的設計參數(shù)。 與 傳統(tǒng)的帶傳動設計方法比較，使用該系統(tǒng)可大大提高設計者的工作效率 ， 縮短設計周期 ，提高設計質(zhì)量 。 此外 ， 對個人而言， 通過這次設計 ， 要學會綜合應用所學知識，即 通過 學科之間交叉互補后解決實際問題 的方法， 掌握 用 制帶傳動 統(tǒng) 的具體設計過程 和方法，了解 常用 的帶傳動設計方法和 優(yōu)化方法，培養(yǎng)獨立編制計算機程序的能 力，并且將理論知識與實際緊密結合 ， 增強 自己的工程實踐和 動手能力， 從理論知識學習和應用、工程實踐能力、計算機編程等多方面對個人進行訓練、鍛煉和提高。 參考文獻 ： [1] 程志剛，薄瑞峰 華北工學院學報， 20024） . [2] 濮良貴，紀名剛 M]等教育出版社， 2006. [3] 陳志榮 帶的計算機輔助設計 [J]1995， （ 3）： 35[4] 龔水明，詹小剛 基于 化工具箱的機械優(yōu)化設計 2008，（ 10）：92[5] 003， 40(1):1～ 5. [6] 2003,40(2)： 1～ 5. [7] 駱有東 ,姚湯偉 ,徐洪 ,張棉好 的 J]. 機械設計與制造 , 2006, (06) . [8] 肖啟敏 ,肖啟莉 帶傳動 J]. 煤礦機械 , 2005, (06) . [9] 周銘麗 ,應瑞功 ,周銘秋 [J]. 安徽農(nóng)學通報 , 2007, (16). . [10] 李又香 帶傳 動的優(yōu)化設計 [J]. 中國新技術新產(chǎn)品 , 2008, (15) . [11] 許愛瑾 J]. 機械 , 2004, (04). [12] 夏先平 [J]. 武漢化工學院學報 , 1991, (02). [13] 薛衛(wèi)東 , 鄭銀玲 [J]. 機械科學與技術 , 2000, (06). [14] 李國平，艾長勝，王新華，孫選，王娜 J]2004，（ 04） . [15] 于忠海 , 劉忠會 , 李活林 . 多軸帶傳動計算機輔助設計 [J]. 林業(yè)機械與木工設備 , 1994, (03). 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 在本次課題的研究中，我主要對 帶傳動的計算機輔助設計 進行 設計 （ 1） 基于 行帶傳動計算機輔助設計的系統(tǒng)軟件的開發(fā) 本軟件是設計各類傳動用 V 帶的專用計算軟件。計算的范圍為：普通 V 帶、基準寬度制窄 V 帶、有效寬度制窄 V 帶（ 11544聯(lián)組窄 V 帶（ 原始參數(shù)的輸入，完全由程序引導一步步輸入完畢。特別是 V 帶型號的確定，可利用鼠標操縱的游動坐標軸，與功率曲線圖配合，使用非常方便。 計算和輸出的內(nèi)容為： 1、傳動參數(shù)，例如中心距，帶長，包角，帶速，受力等； 2、帶輪槽形參數(shù)，如：槽寬、深，槽形角、槽間距， V 帶根數(shù)，帶輪寬度等 。 程序的功能性操作有：輸入頁面文件的保存和重新打開，輸出參數(shù)的打印，生成計算報告（ 件），該報告也可以打印。 （ 2）．基于 化工具箱的帶傳動的優(yōu)化設計 [4] 龔水明，詹小剛 基于 化工具箱的機械優(yōu)化設 計 2008（ 10）：化工具箱涉及函數(shù)的最小化或者最大化問題，也就是函數(shù)的極值問題。 化工具箱包含一系列優(yōu)化算法函數(shù)，可以求解無約束條件的非線性極小值、二次規(guī)劃問題、線性規(guī)劃問題、有約束條件下的非線性極小值等問題。 化工具箱的命令函數(shù) 以處理先右約束的非線性多元函數(shù)優(yōu)化問題。 非線性規(guī)劃的數(shù)學模型寫成以下形式： 。 利用 決工程中的實際問題，其具體步驟如下：（ 1）根據(jù)時機的最優(yōu)化問題，簡歷相應的數(shù)學模型 。（ 2）對簡歷的數(shù)學模型進行具體的分析和研究，選擇恰當?shù)那蠼夥椒?。?3）根據(jù)最優(yōu)化法的算法，選擇 化函數(shù)，然后編寫求解程序，最后利用計算機求出最優(yōu)解。 用的 研究 手段 （ 1）．查閱資料， 收集準備各種即將應用到的資料和材料， 掌握常用的帶傳動常規(guī)設計和優(yōu)化設計的過程和方法。 （ 2）．熟悉 發(fā)環(huán)境、編程 語言 、 窗體制作、數(shù)據(jù)庫訪問等技術 ，掌握 （ 3）． 利用 發(fā)出帶傳動的計算機輔助設計系統(tǒng)，可以對普通 V 帶進行可視化輔助設計，得到所需的設計參數(shù)。將源代碼 進行打 包，生成可在 境下獨立運行的可執(zhí)行文件。 在設計過程中 ,將 帶 傳動設計中的所有 圖線、區(qū)域、和數(shù)據(jù)表進行公式化處理，并編 制 成 程序 , 利用 視化 編程功能， 編制人機交換的用戶界面 ，按照帶傳動設計的基本流程，開發(fā)出帶傳動的 用戶只需在可視化界面中輸入相應的 設計條件 , 即可得到 帶傳動 所需的各種 設計 參數(shù) 。 （ 4）． 利用 化工具箱對帶傳動傳動進行參數(shù)優(yōu)化設計，得到優(yōu)化后的設計參數(shù)。 在 優(yōu)化 過程中 ，首先利用 言 建立 優(yōu)化 設計 模型 ，然后利用 優(yōu)化工具箱提供的優(yōu)化 函數(shù)求解優(yōu)化模型， 得到優(yōu)化后的設計參數(shù)，并與常規(guī)設計方法結果進行比較，對優(yōu)化結果進行分析。 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 指導教師意見 ： 指導教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系 主任： 年 月 日 基于 帶傳動輔助設計及參數(shù)優(yōu)化 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 2 設計要求 .................................................................................................................... 1 3 V 帶的類型與結構 .................................................................................................. 1 傳動簡介 ..................................................................................................... 2 4 主要研究內(nèi)容 ............................................................................................................ 2 5 具體的設計及計算過程 ............................................................................................ 3 標函數(shù)的確定 ............................................................................................. 3 計參數(shù)的選擇 ............................................................................................. 4 據(jù)工況系數(shù) 已知所需傳遞的功率 p 確定計算功率 ............... 4 擇 v 帶帶型 ............................................................................ 5 計變量及其范圍 ......................................................................................... 5 定中心距 范圍 .......................................................................... 5 算相應的帶長 有 取帶的基準長度 ..................... 6 驗算包角 .............................................................................................. 6 驗算帶速 ....................................................................................... 7 帶進行受力分析 ......................................................................................... 7 力分析 ................................................................................................ 7 的應力分析 ........................................................................................ 7 的彈性滑動和打滑 ..................................................................................... 9 后確定目標函數(shù)和約束條件 ................................................................... 10 6 優(yōu)化設計方法 .......................................................................................................... 10 7 最終操作界面 .......................................................................................................... 12 8 作窗口簡介 ...................................................................................................... 13 建工程窗口 ............................................................................................... 13 碼編輯窗口： ........................................................................................... 13 性窗口 ....................................................................................................... 14 象窗口 ....................................................................................................... 14 具箱 ........................................................................................................... 15 9 設計實例 .................................................................................................................. 15 10 結束語 .................................................................................................................... 16 謝辭 .............................................................................................................................. 17 參考文獻 ...................................................................................................................... 28 附：程序代碼 .............................................................................................................. 29 摘 要 乎所以的車輛和機床，還有其它機械均應用了 此，對 篇文章主要介紹了運用優(yōu)化設計對 化設計是20世紀 60年代發(fā)展起來的 一門新學科，它是基于計算機技術的一種相當有效的、能尋找出最優(yōu)結果的設計方法。該設計仍然運用了傳統(tǒng)的機械設計方法，但是它又不同于傳統(tǒng)的設計方法，因為它還采用了名為 軟件，該軟件能極大地提高工作效率和設計精度，并能很大程度地減少工作時間?？偟膩砜?，該設計包含數(shù)學模型的建立和程序的編制。前者應當被首先完成，然后才能進行后者，因為程序的編制必須以數(shù)學模型和其約束條件為基礎。當所以工作完成以后，我們可以得到一個操作界面，在該操作界面上有一些文本框和按鈕，我們可以輸入一些已知條件，然后由程序自 動進行優(yōu)化，并得到結果。 關鍵詞 ： 機械設計 ,數(shù)學模型 n so of is of of by is a 960s,it is a to of on of it is it a of be on it’s is we a in we a do to 1 緒論 帶傳動是當今應用最為廣泛的傳動方式之一，它主要應用于 機械領域，當然在其它非機械領域也有十分廣泛的應用。帶傳動是一種撓性傳動，其具有結構簡單、傳動平 穩(wěn)、價格低廉、能緩沖吸振、能在較差的環(huán)境中工作等優(yōu)點。按照工作原理的不同，帶傳動可分為摩擦型和嚙合型兩種，根據(jù)傳動帶的截面形狀的不同，摩擦型帶傳動又可分為平帶傳動、 帶傳動和多楔帶傳動，其中， 如各種汽車、拖拉機、大型機械中均有 隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展， 列化，根據(jù)截面尺寸的不同可分為 Y、 Z、 A、 B、 C、 D、 V 帶還可分為 普通 速 型 邊 組 產(chǎn)品設計的數(shù)字化方法使 加多樣化、 精確化，產(chǎn)品質(zhì)量也得以提高。 產(chǎn)品設計的數(shù)字化是把數(shù)學規(guī)劃與計算方法應用于機械設計，按照預定的目標。借助于計算機的運行尋求最優(yōu)設計方案的有關參數(shù)， 從而獲得好的技術經(jīng)濟效果，其實也就是產(chǎn)品的優(yōu)化設計。隨著我國對優(yōu)化設計和計算機技術的不斷地掌握和發(fā)展，優(yōu)化設計方法在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展和普及應用，現(xiàn)在該方法已應用于產(chǎn)品開發(fā)、設計、生產(chǎn)全過程。優(yōu)化設計過程要用到程序語言，該設計用的是 此本課題將是一個 優(yōu)化設計緊密相結合的、在 臺上開發(fā)的一個具有參數(shù)優(yōu)化的 v 帶傳動 設計程序。在開發(fā)完成之后，將會生成一個模塊，在其上輸入一些參數(shù)，然后由程序自動進行計算，最終輸出一個最優(yōu)結果。 2 設計要求 該設計是在給出一些已知條件（諸如帶傳動所需傳遞的功率、主動輪轉速、從動輪轉速和工況條件等）的情況下根據(jù) 據(jù)參數(shù)化設計的原理，建立起帶傳動的參數(shù)化設計的數(shù)學模型，其目的是得到最優(yōu)的帶輪直徑和中心距，并采用一定的算法，編出程序來實現(xiàn)其參數(shù)化設計過程。 1. 根據(jù)已知條件進行設計計算 2. 建立起數(shù)學模型 3. 將整個設計計算過程用 4. 建立起程序的運行界面 5. 保證所得到的結果 是最優(yōu)化的 3 V 帶的類型與結構 v 帶主要有 普通 V 帶、變速 V 帶、窄型 V 帶、切邊 V 帶、多楔 v 帶、聯(lián)組 形 里主要介紹最常用的普通 準普通 些材料包括頂膠、抗拉體、底膠和包布。根據(jù)抗拉體結構的不同，普通 v 帶分為簾布芯 布芯 繩芯 主要用于載荷布大和帶輪直徑較小的場合。 V 帶的截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應的輪槽，傳動時， v 帶的兩個側面和輪槽接觸，靠槽面的摩擦可以提供很大的摩擦力。另外， 結構緊湊。 傳動簡介 V 帶傳動具有結構簡單、價格低廉、緩沖吸振、對環(huán)境條件要求低等優(yōu)點，但它也有一些不足之處： （ 1）帶在帶輪上打滑，不能傳遞動力。 （ 2）帶由于疲勞產(chǎn)生脫層、撕裂和拉斷。 （ 3）帶的工作面磨損。 （ 4）從動軸的扭振。 （ 5）傳動穩(wěn)定性差，傳動比不穩(wěn)定 帶傳動的主要失效形式是打滑和疲勞破壞，因此，其設計準則是：載保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命。由于帶傳動中始終存在緊邊和松邊，所以帶的彈性滑動是始終存在而無法避免的，帶的彈性滑動只 發(fā)生在帶離開主、從動輪之前的那段弧上，在一般帶傳動中，彈性滑動的影響可以忽略不計。但是，如果在帶速不變的條件下，隨著帶傳遞的功率不斷增加，帶和帶輪間的總摩擦力也隨之曾加，彈性滑動所發(fā)生弧段的長度也相應擴大。當總摩擦力增加到臨界值時，發(fā)生彈性滑動的區(qū)域也就擴大到整個接觸弧。此時，如果帶傳遞的功率再稍有增加就會出現(xiàn)帶與帶輪之間較為明顯的相對滑動，即整體打滑。打滑不僅會加劇帶的磨損，而且還降低從動輪的轉速，甚至使傳動失效，故應極力避免打滑。但是，當帶所傳遞的功率突然增大而超過設計功率時，這種打滑卻可以起到過載保護 作用，但時間不能過久。較平帶傳動而言， 為普通 靠兩側面與帶輪槽之間的摩擦力來傳遞運動和扭矩。 4 主要研究內(nèi)容 在實際生產(chǎn)中 ,帶傳動的優(yōu)化設計關系到生產(chǎn)成本的減低。 本文的研究目的 是尋求 帶傳動 的最有效設計方法，使 帶傳動 的設計更加簡單方便。進一步開發(fā)出設計 帶傳動 的專用設計程序，并通過設計程序 ,對 各種 尺寸進行初步的優(yōu)化，對帶傳動的后續(xù)設計提供最有參考價值的數(shù)據(jù)。 本文針對 帶傳動 設計中設計變量的性質(zhì)不同、取值離散性大和受設計標準限制多等關鍵技術問題，研究優(yōu)化設計 數(shù)學模型的建立、繪圖程序編制與支撐平臺的關系和 帶傳動 的計算程序結構等，為實現(xiàn) 帶傳動 的優(yōu)化設計與參數(shù)化繪圖的一體化提供依據(jù)和實現(xiàn)的手段。主要包括以下幾個方面的內(nèi)容： （ 1）根據(jù)機械設計實際問題和對設計所提出的要求，建立優(yōu)化設計的數(shù)學模型，確定帶傳動的設計變量，建立目標函數(shù)、約束條件等具體的優(yōu)化設計計算的數(shù)學模型； （ 2）按照數(shù)學模型的性質(zhì)，選擇適當?shù)膬?yōu)化方法，和相應的計算程序，針對常用帶傳動的結構特點，建立設計變量與各個幾何尺寸之間的基本關系，為參數(shù)化繪圖接口模塊程序編制提供依據(jù)，對設計變量數(shù)，約束條件數(shù)，目 標函數(shù)和約束函數(shù)的復雜程度等進行分析； （ 3）根據(jù)優(yōu)化計算結果， 對 帶傳動 進行再設計， 進一步提高 帶傳動的結構合理性 、尋求幾何尺寸的最佳組合 , 協(xié)調(diào)零件之間的尺寸關系；分析輸出結果是否達到預期的目的，檢查數(shù)學模型，所用優(yōu)化方法及輸入數(shù)據(jù)是否正確，進行必要的修正后再作運算，對運算結果進行數(shù)據(jù)處理，使其滿足實際要求。 （ 4）在具體的設計中，會遇到某一優(yōu)化設計問題，可采用不同的算法求解，為提高設計和繪圖效率，實現(xiàn)人機對話，開發(fā)出 帶傳動 優(yōu)化設計與參數(shù)化自動繪圖軟件包提出具體的實施方案，并遵循以下幾個原則： ①可靠性要好 ：在合理的精度要求下，在一定的計算時間內(nèi)，求解優(yōu)化問題的成功率越高，可靠性越好。 ②效率要高：算法的效率是指解題的效率，一般可用算法所用計算時間或計算函數(shù)的次數(shù)來衡量，最好選用不計算梯度與海色矩陣的優(yōu)化方法，盡可能選用計算過程中調(diào)用函數(shù)值次數(shù)少的優(yōu)化方法。 ③穩(wěn)定性要好 ：遇到高度非線性的偏心率大的函數(shù)時，不會因為計算機字長截斷誤差迭代過程正常運行，而中斷運算過程。 ④采用成熟的計算程序：對現(xiàn)有的成熟的計算程序應盡可能的采用，使得解題簡便。 5 具體的設計及計算過程 標函數(shù)的確定 帶傳動的設 計原則是在滿足一定強度的條件下，使帶的所占空間最小，設 小帶輪的直徑為 心距為 目標函數(shù)為： F(x， y)= （ 1） 計參數(shù)的選擇 帶傳動的設計參數(shù)主要有中心距 輪的基準直徑 d、傳動比 i、小帶輪的包角、帶速 v、所需傳遞的功率 p 以及帶的應力。 據(jù)工況系數(shù) 已知所需傳遞的功率 p 確定計算功率 a*p （ 2） 其中工況系數(shù) 值由表 1查取： 表 1 工況 系數(shù)選擇表 工 況 、輕載啟動 重載啟動 每天工作小時數(shù) /h 16 16 載荷變動微小 液體攪拌機、通風機和鼓風機（ 旋轉式水泵和壓縮機(非離心式 )、發(fā)電機、金屬切削機床、印刷機、旋轉篩、鋸木機和木工機械。 荷變動較大 制磚機、斗式提升機、往復式水泵和壓縮機、起重機、磨粉機、沖剪機床、橡膠機械、振動篩、紡織機械、重載運輸機 載荷變動很大 破碎機（旋轉式、鄂式等）、磨碎機（球磨、棒磨、管磨） 擇 v 帶帶型 選 需查圖 1：其中大寫字母表示帶型區(qū)，小寫字母表示直徑范圍區(qū)： 0~100 0~71 1206025005555位： 圖 1 普通 v 帶選型圖 根據(jù) 確定小帶輪的最小基準直徑 ：（ 表 2 帶輪最小基準直徑選擇表 槽型 Y Z A B C D E 0 50 75 125 200 355 500 設計過程中應該使小帶輪直徑大于 計變量及其范圍 定中心距 范圍 中心距大，可以增帶輪的包角，減少單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，有利于提高帶的壽命。但是中心距過大，則會加劇帶的波動，降低帶傳動的平穩(wěn)性，同時增大帶傳動的整體尺寸。中心距小，則有相反的利弊。一般初選帶傳動的中心距為 d1+=1200 （ 6） 驗算帶速 帶傳動的功率一定時，提高帶速，可以降低帶傳動的有效拉力，相應地減少帶的根數(shù)或者 v 帶的橫截面積，總體上減少帶傳動的尺寸 ;但是，提高帶速，也提高了 加了單位時間內(nèi)帶的循環(huán)次數(shù)，不利于提高帶傳動的疲勞強度和壽命。降低帶速則有相反的利弊。由此可見，帶速不宜過高或過低，一般應該在 5~25m/s。 因此有 5=0.7(x+y) （ 18） g（ x， y） = （ 20） h(x， y) : h(x， y)=1800 g(x,y) >=1200 （ 21） v（ x）： 5= 424 * 0 = 120 / 180) p = 5 <= = 25) f i * j < b b = i * j i j f f i j g1(x) '拉應力條件，相應公式： s 10000 x g2(x) '彎曲應力，相應公式： E*h/ = 1200000000 20 E * x / g3(x, y) '離心拉應力，相應公式： q*v*v/A x * y ub '設置“退出”按鈕 ub '設置“計算”按鈕 x, p, ub '設置“清除”按鈕 "" "" "" "" "" "" ub 題目： 基于 傳動 輔助 設計及參數(shù)優(yōu)化 開題要求： 1. 熟悉有關 帶 傳動 人工設計的基本方法和內(nèi)容。 械設計》 動一章。 2. 熟悉有關 帶 傳動計算機輔助設計（ 帶 傳動 知識 . 1) 上校園網(wǎng)（ 詢相關論文。 關鍵詞： 帶 傳動 +B 帶 傳動 +計算機輔助設計 2） 到圖書館借《計算機輔助機械設計》 或購買該書 。 3）上校園網(wǎng)（ 超星）下載相關電子圖書。 4）上百度搜索相關參考資料： 關鍵詞： 帶 傳動 + 帶 傳動 +計算機輔助設計， 帶 傳動 +B， 3. 熟悉 4. 準備開題報告。 注意： （ 1） 文獻綜述中的內(nèi)容加引用文獻標記，最后在參考文獻中列出，要求 20篇。 （ 2）開題報告可以參考《開題報告提綱》中的內(nèi)容寫。 由于 作為中間撓性件，依靠帶與帶輪接觸面間產(chǎn)生摩擦力來傳遞運動與動力。且 動平穩(wěn)無噪音，結構簡單，制造和安裝精度要求不高，維護方便，成本較低，能實現(xiàn)過載保護作用。 此，在工業(yè)中應用廣泛。 存在一定的局限性。本文就這一問題進行探討。 1問愛的提出 1． 1 設計 先根據(jù)己知的功率、轉速、原動機和工作機類型、傳動位置要求及工作條件來確定。圖 1． 1為 傳統(tǒng)的普通 般都按照以下幾個步驟進行： 1)計算設計功率 2)初選普通 3)選取小帶輪的基準直徑及大帶輪基準直徑； 4)驗算帶速；從動輪中動輪 5)初選中心距和帶的基準長度；圖 1． 1 )驗算小帶輪包角； 7)確定 8)計算初拉力； 9)計算帶輪軸上的壓力。 文 獻 綜 述 帶 傳動簡介 。。。。 1． 帶傳動 設計方法研究概述 傳動 的常規(guī)設計 方法 要求：中間有 帶傳動 設計流程圖 傳動 的計算機輔助設計 傳動 的優(yōu)化設計： 2. 本課題研究的目的 和意義 鑒于帶傳動的手工設計 方法存在著工作量大，設計繁瑣， 設計過程需要反復 的缺點， 計算機輔助帶傳動設計系統(tǒng)的開發(fā)具有非常重要的意義。鑒于 件 的強大可視化編程功能及數(shù)據(jù)庫訪問能力 ,將其作為開發(fā)工具，開發(fā)出一種帶傳動的可視化設計應用軟件， 可以對 多種帶傳動進行計算機輔助設計，得到相應的設計參數(shù)， 從而 可以 有效 地 提高設計效率 ，減少設計人員的工作量，實現(xiàn)帶傳動的自動化設計 。 由于 帶傳動常規(guī)設計方法存在著經(jīng)驗性強，設計結果并非最優(yōu)的缺點， 將 現(xiàn)代 優(yōu)化設計方法引入 帶傳動 設計中， 針對常見 的 普通 V 帶傳動， 建立相應的優(yōu)化設計模型， 直接 利用 化工具箱提供的優(yōu)化 函數(shù) 解決 優(yōu)化 問題，獲得最優(yōu)的設計參數(shù)， 并與常規(guī)設計方法結果進行比較，從而 有效 減少編程工作量并 提高設計質(zhì)量 ，實現(xiàn)帶傳動的最優(yōu)化設計。 總之， 通過本課題的研究，利用 可視化編程技術，在開發(fā)出帶傳動 用 化工具箱，對其進行最 優(yōu)化設計，用戶只需 通過該系統(tǒng)軟件友好的用戶界面， 輸入原始設計數(shù)據(jù)， 即可得到設計問題的設計結果，并可以通過優(yōu)化設計，獲得最優(yōu)的設計參數(shù)。 與 傳統(tǒng)的帶傳動設計方法比較，使用該系統(tǒng)可大大提高設計者的工作效率 ， 縮短設計周期 ，提高設計質(zhì)量 。 此外 ， 對個人而言， 通過這次設計 ， 要學會綜合應用所學知識，即 通過 學科之間交叉互補后解決實際問題 的方法， 掌握 用 制帶傳動 統(tǒng)的具體設計過程 和方法，了解 常用 的帶傳動設計方法和 優(yōu)化方法，培養(yǎng)獨立編制計算機程序的能力，并且將理論知識與實際緊密結合 ， 增強 自己的工程實 踐和 動手能力， 從理論知識學習和應用、工程實踐能力、計算機編程等多方面對個人進行訓練、鍛煉和提高。 二． 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1． 研究內(nèi)容： （ 1） 基于 行 帶 傳動計算機輔助設計的系統(tǒng)軟件的開發(fā)。。。。。。 說明： 可 上查找一些《 帶 傳動計算機輔助設計》的軟件，將其基本功能羅列。 例如： 本軟件是設計各類傳動用 V 帶的專用計算軟件。計算的范圍為： （僅供參考） 普通 V 帶、基準寬度制窄 V 帶、有效寬度制窄 V 帶（ 11544聯(lián)組窄 V 帶（ 原始參數(shù)的輸入，完全由程序引導一步步輸入完畢。特別是 V 帶型號的確定，可利用鼠標操縱的游動坐標軸，與功率曲線圖配合，使用非常方便。 計算和輸出的內(nèi)容為： 1、傳動參數(shù)，例如中心距，帶長，包角，帶速，受力等； 2、帶輪槽形參數(shù)，如：槽寬、深，槽形角、槽間距， V 帶根數(shù)，帶輪寬度等。 程序的功能性操作有：輸入頁面文件的保存和重新打開，輸出參數(shù)的打印，生成計算報告（ 件），該報告 也可以打印。 注意 : 設計時的關鍵是把 V 帶傳動計算中涉及的圖表、線圖和區(qū)域的公式化和計算機化。 2）．基于 化工具箱的 帶 傳動的優(yōu)化設計 說明：找一篇文章，介紹一下基本方法。 2、 擬 采用的 研究 手段 （ 1） ．查閱資料， 收集準備各種即將應用到的資料和材料， 掌握常用的 帶傳動 常規(guī)設計和優(yōu)化設計的過程和方法。 （ 2） ．熟悉 發(fā)環(huán)境、編程 語言 、 窗體制作、數(shù)據(jù)庫訪問等技術 ，掌握化工具箱的使用方法。 （ 3） ． 利用 發(fā)出 帶傳動的 計算機輔助設計系統(tǒng)，可以對 普通 V 帶 進行可視化輔助設計，得到所需的 設計參數(shù)。 將源代碼 進行打包，生成可在 在設計過程中 ,將 帶 傳動設計中的所有 圖線、區(qū)域、和數(shù)據(jù)表進行公式化處理，并 編 制 成 程序 , 利用 視化 編程功能， 編制人機交換的用戶界面 ，按照帶傳動 設計的基本流程，開發(fā)出 帶傳動 的 統(tǒng)。 用戶只需在可視化界面中輸入相應的 設計條件 , 即可得到 帶傳動 所需的各種 設計 參數(shù) 。 （ 4） ． 利用 化工具箱對 帶傳動 傳動進行參數(shù)優(yōu)化設計，得到優(yōu)化后的設計參數(shù)。 在 優(yōu)化 過程中 ，首先利用 言 建立 優(yōu)化 設計 模型 ，然后利用 優(yōu)化工具箱提供 的優(yōu)化 函數(shù)求解優(yōu)化模型，得到優(yōu)化后的設計參數(shù)，并與常規(guī)設計方法結果進行比較，對優(yōu)化結果進行分析。 其基本技術路線流程圖如下： 畫出以上技術路線流程圖。。。。 參考文獻 [1] [2]