基于VB的帶傳動輔助設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化【畢業(yè)論文+開題報告+任務(wù)書】,基于,vb,帶傳動,輔助設(shè)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(shè)計及參數(shù)優(yōu)化,任務(wù)書 畢業(yè)論文開題報告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 學(xué) 院、系 ： 機(jī)械工程與自動化學(xué)院、機(jī)械工程系 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 論 文 題 目 ： 基于 帶傳動輔助設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化 指 導(dǎo) 教 師 : 2010 年 3 月 18 日 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 1．結(jié)合畢業(yè)論文情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1．帶傳動設(shè)計方法研究概述 常規(guī)設(shè)計 方法 [1]程志剛，薄瑞峰 助設(shè)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(jī)輔助設(shè)計也是機(jī)械傳動系統(tǒng) 何快速、省力、方便的對帶傳動進(jìn)行設(shè)計、計算就顯得尤為重要 . 在設(shè)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(zhuǎn)速 1n (r/大帶輪轉(zhuǎn)速 2n （ r/遠(yuǎn)動機(jī)及工作機(jī)的載荷性質(zhì)，傳動用途，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和尺寸等。 [2]濮良貴，紀(jì)名剛 M]等教育出版社， 1）根據(jù)帶傳動設(shè)計準(zhǔn)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(zhǔn)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(jié)構(gòu)設(shè)計。 帶傳動一般設(shè)計流程圖如下： 圖 1計算機(jī)輔助設(shè)計 [1]程志剛，薄瑞峰 華北工學(xué)院學(xué)報， 20024） 范圍不同或功能要求不同，對程序的復(fù)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(zhǔn)寬度制）開口傳動 的設(shè)計。 計內(nèi)容 [3] 陳志榮 帶的計算機(jī)輔助設(shè)計 [J]1995（ 3）： （ 1）已知數(shù)據(jù)及條件：輸入功率 P，小輪轉(zhuǎn)速 1n ，大論的轉(zhuǎn)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(shè)計內(nèi)容：確定 ，長度（內(nèi)周長 1L 、基準(zhǔn)長度大帶輪直徑 1D 、 2D ，時機(jī)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(jī)載荷性質(zhì)代號 每日工作時數(shù)代號 作情況 工作機(jī)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(jī)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(guān)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(guān)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)值和帶長 1L 標(biāo)準(zhǔn)值分別以一維數(shù)組 D（ 1）和 L（ I）輸入程序 帶傳動程序設(shè)計 框圖 [1]程志剛，薄瑞峰 華北工學(xué)院學(xué)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(jī)輔助設(shè)計 [J]1995（ 3）： 帶傳動的設(shè)計方法是理論的設(shè)計方法。人工設(shè)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(guān)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(shè)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(shè)計方案，于是得修改某些參數(shù)反復(fù)進(jìn)行計算，這樣，設(shè)計人員必然在繁瑣的數(shù)學(xué)計 算中花費很多時間。 若把 V 帶傳動的手工設(shè)計計算改為計算機(jī)輔助設(shè)計，情況就大為改觀。設(shè)計人員只要輸入程序，計算機(jī)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(jié)果 . 通過計算機(jī)輔助設(shè)計，能更好，更快的解決工程中普通 鑒于帶傳動的手工設(shè)計 方法存在著工作量大，設(shè)計繁瑣， 設(shè)計過程需要反復(fù) 的缺點，計算機(jī)輔助帶傳動設(shè)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(shè)計應(yīng)用軟件， 可以對 多種帶傳動進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計，得到相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)， 從而 可以 有效 地 提高設(shè)計效率 ，減少設(shè)計人員的工作量，實現(xiàn)帶傳動的自動化設(shè)計 。 由于 帶傳動常規(guī)設(shè)計方法存在著經(jīng)驗性強，設(shè)計結(jié)果并非最優(yōu)的缺點， 將 現(xiàn)代 優(yōu)化設(shè)計方法引入 帶傳動 設(shè)計中， 針對常見 的 普通 V 帶傳動， 建立相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)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(shè)計參數(shù)， 并與常規(guī)設(shè)計方法結(jié)果進(jìn)行比較，從而 有效 減少編程工作量并 提高設(shè)計質(zhì)量 ，實現(xiàn)帶傳動的最優(yōu)化設(shè)計。 總之， 通過本課題的研究，利用 可視化編程技術(shù)，在開發(fā)出帶傳動 統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用 化工具箱，對其進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)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(shè)計數(shù)據(jù)， 即可得到設(shè)計問題的設(shè)計結(jié)果，并可以通過優(yōu)化設(shè)計，獲得最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)。 與 傳統(tǒng)的帶傳動設(shè)計方法比較，使用該系統(tǒng)可大大提高設(shè)計者的工作效率 ， 縮短設(shè)計周期 ，提高設(shè)計質(zhì)量 。 此外 ， 對個人而言， 通過這次設(shè)計 ， 要學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識，即 通過 學(xué)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(shè)計過程 和方法，了解 常用 的帶傳動設(shè)計方法和 優(yōu)化方法，培養(yǎng)獨立編制計算機(jī)程序的能 力，并且將理論知識與實際緊密結(jié)合 ， 增強 自己的工程實踐和 動手能力， 從理論知識學(xué)習(xí)和應(yīng)用、工程實踐能力、計算機(jī)編程等多方面對個人進(jìn)行訓(xùn)練、鍛煉和提高。 參考文獻(xiàn) ： [1] 程志剛，薄瑞峰 華北工學(xué)院學(xué)報， 20024） . [2] 濮良貴，紀(jì)名剛 M]等教育出版社， 2006. [3] 陳志榮 帶的計算機(jī)輔助設(shè)計 [J]1995， （ 3）： 35[4] 龔水明，詹小剛 基于 化工具箱的機(jī)械優(yōu)化設(shè)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(jī)械設(shè)計與制造 , 2006, (06) . [8] 肖啟敏 ,肖啟莉 帶傳動 J]. 煤礦機(jī)械 , 2005, (06) . [9] 周銘麗 ,應(yīng)瑞功 ,周銘秋 [J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報 , 2007, (16). . [10] 李又香 帶傳 動的優(yōu)化設(shè)計 [J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品 , 2008, (15) . [11] 許愛瑾 J]. 機(jī)械 , 2004, (04). [12] 夏先平 [J]. 武漢化工學(xué)院學(xué)報 , 1991, (02). [13] 薛衛(wèi)東 , 鄭銀玲 [J]. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù) , 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(jī)輔助設(shè)計 [J]. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)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(jī)輔助設(shè)計 進(jìn)行 設(shè)計 （ 1） 基于 行帶傳動計算機(jī)輔助設(shè)計的系統(tǒng)軟件的開發(fā) 本軟件是設(shè)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(zhǔn)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(dǎo)一步步輸入完畢。特別是 V 帶型號的確定，可利用鼠標(biāo)操縱的游動坐標(biāo)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(shè)計 [4] 龔水明，詹小剛 基于 化工具箱的機(jī)械優(yōu)化設(shè) 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(xué)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(jī)的最優(yōu)化問題，簡歷相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型 。（ 2）對簡歷的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行具體的分析和研究，選擇恰當(dāng)?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(jī)求出最優(yōu)解。 用的 研究 手段 （ 1）．查閱資料， 收集準(zhǔn)備各種即將應(yīng)用到的資料和材料， 掌握常用的帶傳動常規(guī)設(shè)計和優(yōu)化設(shè)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(shù) ，掌握 （ 3）． 利用 發(fā)出帶傳動的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，可以對普通 V 帶進(jìn)行可視化輔助設(shè)計，得到所需的設(shè)計參數(shù)。將源代碼 進(jìn)行打 包，生成可在 境下獨立運行的可執(zhí)行文件。 在設(shè)計過程中 ,將 帶 傳動設(shè)計中的所有 圖線、區(qū)域、和數(shù)據(jù)表進(jìn)行公式化處理，并編 制 成 程序 , 利用 視化 編程功能， 編制人機(jī)交換的用戶界面 ，按照帶傳動設(shè)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(yīng)的 設(shè)計條件 , 即可得到 帶傳動 所需的各種 設(shè)計 參數(shù) 。 （ 4）． 利用 化工具箱對帶傳動傳動進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，得到優(yōu)化后的設(shè)計參數(shù)。 在 優(yōu)化 過程中 ，首先利用 言 建立 優(yōu)化 設(shè)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(shè)計參數(shù)，并與常規(guī)設(shè)計方法結(jié)果進(jìn)行比較，對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析。 畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)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(shè)計及參數(shù)優(yōu)化 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 2 設(shè)計要求 .................................................................................................................... 1 3 V 帶的類型與結(jié)構(gòu) .................................................................................................. 1 傳動簡介 ..................................................................................................... 2 4 主要研究內(nèi)容 ............................................................................................................ 2 5 具體的設(shè)計及計算過程 ............................................................................................ 3 標(biāo)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(yīng)的帶長 有 取帶的基準(zhǔn)長度 ..................... 6 驗算包角 .............................................................................................. 6 驗算帶速 ....................................................................................... 7 帶進(jìn)行受力分析 ......................................................................................... 7 力分析 ................................................................................................ 7 的應(yīng)力分析 ........................................................................................ 7 的彈性滑動和打滑 ..................................................................................... 9 后確定目標(biāo)函數(shù)和約束條件 ................................................................... 10 6 優(yōu)化設(shè)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(shè)計實例 .................................................................................................................. 15 10 結(jié)束語 .................................................................................................................... 16 謝辭 .............................................................................................................................. 17 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 28 附：程序代碼 .............................................................................................................. 29 摘 要 乎所以的車輛和機(jī)床，還有其它機(jī)械均應(yīng)用了 此，對 篇文章主要介紹了運用優(yōu)化設(shè)計對 化設(shè)計是20世紀(jì) 60年代發(fā)展起來的 一門新學(xué)科，它是基于計算機(jī)技術(shù)的一種相當(dāng)有效的、能尋找出最優(yōu)結(jié)果的設(shè)計方法。該設(shè)計仍然運用了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法，但是它又不同于傳統(tǒng)的設(shè)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(shè)計精度，并能很大程度地減少工作時間?？偟膩砜?，該設(shè)計包含數(shù)學(xué)模型的建立和程序的編制。前者應(yīng)當(dāng)被首先完成，然后才能進(jìn)行后者，因為程序的編制必須以數(shù)學(xué)模型和其約束條件為基礎(chǔ)。當(dāng)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(jìn)行優(yōu)化，并得到結(jié)果。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械設(shè)計 ,數(shù)學(xué)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(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的傳動方式之一，它主要應(yīng)用于 機(jī)械領(lǐng)域，當(dāng)然在其它非機(jī)械領(lǐng)域也有十分廣泛的應(yīng)用。帶傳動是一種撓性傳動，其具有結(jié)構(gòu)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(jī)、大型機(jī)械中均有 隨著工業(yè)技術(shù)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(shè)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(shè)計的數(shù)字化是把數(shù)學(xué)規(guī)劃與計算方法應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計，按照預(yù)定的目標(biāo)。借助于計算機(jī)的運行尋求最優(yōu)設(shè)計方案的有關(guān)參數(shù)， 從而獲得好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，其實也就是產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計。隨著我國對優(yōu)化設(shè)計和計算機(jī)技術(shù)的不斷地掌握和發(fā)展，優(yōu)化設(shè)計方法在國內(nèi)得到了迅速發(fā)展和普及應(yīng)用，現(xiàn)在該方法已應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)全過程。優(yōu)化設(shè)計過程要用到程序語言，該設(shè)計用的是 此本課題將是一個 優(yōu)化設(shè)計緊密相結(jié)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(shè)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(jìn)行計算，最終輸出一個最優(yōu)結(jié)果。 2 設(shè)計要求 該設(shè)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(zhuǎn)速、從動輪轉(zhuǎn)速和工況條件等）的情況下根據(jù) 據(jù)參數(shù)化設(shè)計的原理，建立起帶傳動的參數(shù)化設(shè)計的數(shù)學(xué)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(shè)計過程。 1. 根據(jù)已知條件進(jìn)行設(shè)計計算 2. 建立起數(shù)學(xué)模型 3. 將整個設(shè)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(jié)果 是最優(yōu)化的 3 V 帶的類型與結(jié)構(gòu) 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(zhǔn)普通 些材料包括頂膠、抗拉體、底膠和包布。根據(jù)抗拉體結(jié)構(gòu)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(yīng)的輪槽，傳動時， v 帶的兩個側(cè)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(jié)構(gòu)緊湊。 傳動簡介 V 帶傳動具有結(jié)構(gòu)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(shè)計準(zhǔn)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(yīng)擴(kuò)大。當(dāng)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(kuò)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(zhuǎn)速，甚至使傳動失效，故應(yīng)極力避免打滑。但是，當(dāng)帶所傳遞的功率突然增大而超過設(shè)計功率時，這種打滑卻可以起到過載保護(hù) 作用，但時間不能過久。較平帶傳動而言， 為普通 靠兩側(cè)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(shè)計關(guān)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(shè)計方法，使 帶傳動 的設(shè)計更加簡單方便。進(jìn)一步開發(fā)出設(shè)計 帶傳動 的專用設(shè)計程序，并通過設(shè)計程序 ,對 各種 尺寸進(jìn)行初步的優(yōu)化，對帶傳動的后續(xù)設(shè)計提供最有參考價值的數(shù)據(jù)。 本文針對 帶傳動 設(shè)計中設(shè)計變量的性質(zhì)不同、取值離散性大和受設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)限制多等關(guān)鍵技術(shù)問題，研究優(yōu)化設(shè)計 數(shù)學(xué)模型的建立、繪圖程序編制與支撐平臺的關(guān)系和 帶傳動 的計算程序結(jié)構(gòu)等，為實現(xiàn) 帶傳動 的優(yōu)化設(shè)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(jī)械設(shè)計實際問題和對設(shè)計所提出的要求，建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，確定帶傳動的設(shè)計變量，建立目標(biāo)函數(shù)、約束條件等具體的優(yōu)化設(shè)計計算的數(shù)學(xué)模型； （ 2）按照數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法，和相應(yīng)的計算程序，針對常用帶傳動的結(jié)構(gòu)特點，建立設(shè)計變量與各個幾何尺寸之間的基本關(guān)系，為參數(shù)化繪圖接口模塊程序編制提供依據(jù)，對設(shè)計變量數(shù)，約束條件數(shù)，目 標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)的復(fù)雜程度等進(jìn)行分析； （ 3）根據(jù)優(yōu)化計算結(jié)果， 對 帶傳動 進(jìn)行再設(shè)計， 進(jìn)一步提高 帶傳動的結(jié)構(gòu)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(guān)系；分析輸出結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期的目的，檢查數(shù)學(xué)模型，所用優(yōu)化方法及輸入數(shù)據(jù)是否正確，進(jìn)行必要的修正后再作運算，對運算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使其滿足實際要求。 （ 4）在具體的設(shè)計中，會遇到某一優(yōu)化設(shè)計問題，可采用不同的算法求解，為提高設(shè)計和繪圖效率，實現(xiàn)人機(jī)對話，開發(fā)出 帶傳動 優(yōu)化設(shè)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(jī)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(yīng)盡可能的采用，使得解題簡便。 5 具體的設(shè)計及計算過程 標(biāo)函數(shù)的確定 帶傳動的設(shè) 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(shè) 小帶輪的直徑為 心距為 目標(biāo)函數(shù)為： F(x， y)= （ 1） 計參數(shù)的選擇 帶傳動的設(shè)計參數(shù)主要有中心距 輪的基準(zhǔn)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(yīng)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?。? 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(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（ 旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)(非離心式 )、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、印刷機(jī)、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機(jī)和木工機(jī)械。 荷變動較大 制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、橡膠機(jī)械、振動篩、紡織機(jī)械、重載運輸機(jī) 載荷變動很大 破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、鄂式等）、磨碎機(jī)（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(zhǔn)直徑 ：（ 表 2 帶輪最小基準(zhǔn)直徑選擇表 槽型 Y Z A B C D E 0 50 75 125 200 355 500 設(shè)計過程中應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)力條件，相應(yīng)公式： s 10000 x g2(x) '彎曲應(yīng)力，相應(yīng)公式： E*h/ = 1200000000 20 E * x / g3(x, y) '離心拉應(yīng)力，相應(yīng)公式： q*v*v/A x * y ub '設(shè)置“退出”按鈕 ub '設(shè)置“計算”按鈕 x, p, ub '設(shè)置“清除”按鈕 "" "" "" "" "" "" ub 題目： 基于 傳動 輔助 設(shè)計及參數(shù)優(yōu)化 開題要求： 1. 熟悉有關(guān) 帶 傳動 人工設(shè)計的基本方法和內(nèi)容。 械設(shè)計》 動一章。 2. 熟悉有關(guān) 帶 傳動計算機(jī)輔助設(shè)計（ 帶 傳動 知識 . 1) 上校園網(wǎng)（ 詢相關(guān)論文。 關(guān)鍵詞： 帶 傳動 +B 帶 傳動 +計算機(jī)輔助設(shè)計 2） 到圖書館借《計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計》 或購買該書 。 3）上校園網(wǎng)（ 超星）下載相關(guān)電子圖書。 4）上百度搜索相關(guān)參考資料： 關(guān)鍵詞： 帶 傳動 + 帶 傳動 +計算機(jī)輔助設(shè)計， 帶 傳動 +B， 3. 熟悉 4. 準(zhǔn)備開題報告。 注意： （ 1） 文獻(xiàn)綜述中的內(nèi)容加引用文獻(xiàn)標(biāo)記，最后在參考文獻(xiàn)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(jié)構(gòu)簡單，制造和安裝精度要求不高，維護(hù)方便，成本較低，能實現(xiàn)過載保護(hù)作用。 此，在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。 存在一定的局限性。本文就這一問題進(jìn)行探討。 1問愛的提出 1． 1 設(shè)計 先根據(jù)己知的功率、轉(zhuǎn)速、原動機(jī)和工作機(jī)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(jìn)行： 1)計算設(shè)計功率 2)初選普通 3)選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑及大帶輪基準(zhǔn)直徑； 4)驗算帶速；從動輪中動輪 5)初選中心距和帶的基準(zhǔn)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(xiàn) 綜 述 帶 傳動簡介 。。。。 1． 帶傳動 設(shè)計方法研究概述 傳動 的常規(guī)設(shè)計 方法 要求：中間有 帶傳動 設(shè)計流程圖 傳動 的計算機(jī)輔助設(shè)計 傳動 的優(yōu)化設(shè)計： 2. 本課題研究的目的 和意義 鑒于帶傳動的手工設(shè)計 方法存在著工作量大，設(shè)計繁瑣， 設(shè)計過程需要反復(fù) 的缺點， 計算機(jī)輔助帶傳動設(shè)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(shè)計應(yīng)用軟件， 可以對 多種帶傳動進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計，得到相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)， 從而 可以 有效 地 提高設(shè)計效率 ，減少設(shè)計人員的工作量，實現(xiàn)帶傳動的自動化設(shè)計 。 由于 帶傳動常規(guī)設(shè)計方法存在著經(jīng)驗性強，設(shè)計結(jié)果并非最優(yōu)的缺點， 將 現(xiàn)代 優(yōu)化設(shè)計方法引入 帶傳動 設(shè)計中， 針對常見 的 普通 V 帶傳動， 建立相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)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(shè)計參數(shù)， 并與常規(guī)設(shè)計方法結(jié)果進(jìn)行比較，從而 有效 減少編程工作量并 提高設(shè)計質(zhì)量 ，實現(xiàn)帶傳動的最優(yōu)化設(shè)計。 總之， 通過本課題的研究，利用 可視化編程技術(shù)，在開發(fā)出帶傳動 用 化工具箱，對其進(jìn)行最 優(yōu)化設(shè)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(shè)計數(shù)據(jù)， 即可得到設(shè)計問題的設(shè)計結(jié)果，并可以通過優(yōu)化設(shè)計，獲得最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)。 與 傳統(tǒng)的帶傳動設(shè)計方法比較，使用該系統(tǒng)可大大提高設(shè)計者的工作效率 ， 縮短設(shè)計周期 ，提高設(shè)計質(zhì)量 。 此外 ， 對個人而言， 通過這次設(shè)計 ， 要學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識，即 通過 學(xué)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(shè)計過程 和方法，了解 常用 的帶傳動設(shè)計方法和 優(yōu)化方法，培養(yǎng)獨立編制計算機(jī)程序的能力，并且將理論知識與實際緊密結(jié)合 ， 增強 自己的工程實 踐和 動手能力， 從理論知識學(xué)習(xí)和應(yīng)用、工程實踐能力、計算機(jī)編程等多方面對個人進(jìn)行訓(xùn)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(jī)輔助設(shè)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(jī)輔助設(shè)計》的軟件，將其基本功能羅列。 例如： 本軟件是設(shè)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(zhǔn)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(dǎo)一步步輸入完畢。特別是 V 帶型號的確定，可利用鼠標(biāo)操縱的游動坐標(biāo)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(shè)計時的關(guān)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(jī)化。 2）．基于 化工具箱的 帶 傳動的優(yōu)化設(shè)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(zhǔn)備各種即將應(yīng)用到的資料和材料， 掌握常用的 帶傳動 常規(guī)設(shè)計和優(yōu)化設(shè)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(shù) ，掌握化工具箱的使用方法。 （ 3） ． 利用 發(fā)出 帶傳動的 計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)，可以對 普通 V 帶 進(jìn)行可視化輔助設(shè)計，得到所需的 設(shè)計參數(shù)。 將源代碼 進(jìn)行打包，生成可在 在設(shè)計過程中 ,將 帶 傳動設(shè)計中的所有 圖線、區(qū)域、和數(shù)據(jù)表進(jìn)行公式化處理，并 編 制 成 程序 , 利用 視化 編程功能， 編制人機(jī)交換的用戶界面 ，按照帶傳動 設(shè)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(yīng)的 設(shè)計條件 , 即可得到 帶傳動 所需的各種 設(shè)計 參數(shù) 。 （ 4） ． 利用 化工具箱對 帶傳動 傳動進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，得到優(yōu)化后的設(shè)計參數(shù)。 在 優(yōu)化 過程中 ，首先利用 言 建立 優(yōu)化 設(shè)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(shè)計參數(shù)，并與常規(guī)設(shè)計方法結(jié)果進(jìn)行比較，對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析。 其基本技術(shù)路線流程圖如下： 畫出以上技術(shù)路線流程圖。。。。 參考文獻(xiàn) [1] [2]