(论文)蜗杆减速箱cad系统开发最新优秀毕业论文资料搜集呕血奉献

毕业设计（论文）题 目 蜗杆减速箱CAD系统开发 作 者 年 级 专 业 机电一体化 办学地点 指导老师 成 绩 题目：蜗杆减速箱CAD系统开发内容提要：按照软件工程学的思想和方法，采用Visual Basic 6.0和Microsoft Access为主要开发工具，探讨在Windows平台下设计出一个CAD系统,实现蜗杆减速箱的计算机辅助设计。整个系统可划分为几个独立的功能模块，每个模块之间通过数据库作为中间媒介进行相互通信，保证了“强内聚，弱耦合”的要求，后根据蜗杆减速箱的设计顺序将各个独立的模块联接起来。关键词：软件工程学 模块 减速箱指 导 教 师 评 语 ： 指导教师（签字） 日期 答辩委员会（评审小组）意见： 评 定 成 绩 答辩委员会主任 （评审小组组长） 日期： 年 月 日（内容摘要、关键词）内容摘要按照软件工程学的思想和方法,采用Visual Basic 6.0和Microsoft Access为主要开发工具,探讨在Windows平台下设计出一个CAD系统,实现蜗杆减速箱的计算机辅助设计。整个系统可划分为几个独立的功能模块,每个模块之间通过数据库作为中间媒介进行相互通信,保证了“强内聚,弱耦合”的要求,后根据蜗杆减速箱的设计顺序将各个独立的模块联接起来。 关键词:软件工程学 模块 减速箱目 录一、 开发方案设计.11、系统构成.12、模块独立化.3二、开发中的技术处理品31、对模块中的变量进行归类.32、数据保存的实现.43、如何实现断点恢复 44、弯矩图表达.5三、系统功能简介.6四、结束语.6五、参考文献.7六、致谢8蜗杆减速箱CAD系统开发第1页，共8页在机械设计领域，随着市场经济的发展，用户对各类产品的质量、产品的更新换代速度、以及产品从设计制造到投放市场的周期都提出了越来越高的要求。计算机辅助设计技术在机械设计领域的研究和应用是满足对产品设计与更新要求的重要辅助手段。按照传统的设计方法，设计人员需要花费很大一部分时间用于查表、计算等，这其中有很多重复性的工作，采用CAD技术后，不仅大大减轻了设计人员的工作量，而且也提高了设计结果的准确性，因此CAD技术的研究和CAD软件的应用给机械设计领域乃至整个机械行业的发展正带来深远的影响。本文以蜗杆减速箱这种应用很广泛的减速传动装置的设计为例，进行CAD系统开发，不仅具有现实的经济意义，而且开发出来的系统可以面向课堂，有助于教学。另外，开发过程中的某些方法可以举一反三，对于其它机械装置的CAD系统开发也有借鉴意义。 一、开发方案设计按照软件工程学的方法,开发一个软件之前要做大量的准备工作,其中软件的方案设计直接关系到后续软件开发的方向,也是一个软件最终能否成功设计出来的关键。开发者要花大量的时间对软件进行反复的规划,直至提出合理、有效、可行的方案。通过这个过程,可以帮助开发者弄清楚“做什么,怎样做”的问题,避免了开发者因为盲目设计而造成的中途返工。 1、系统构成 根据模块化的思想,将整个系统划分为7个功能模块和一个系统管理模块,7个功能模块分别为: (1)电动机选择模块； (2)传动比分配及动力参数计算模块； (3)蜗杆传动设计模块； (4)齿轮设计模块； (5)箱体设计模块； (6)轴设计模块； (7)附件(轴承、键)设计模块。底层的是管理模块,上面是功能模块组、文件系统以及数据库。功能模块组完成的是蜗杆减速箱各个传动零件的设计，文件系统生成的是参数设计报表,当一个模块完成后，用户可以通过这些报表查看设计结果,数据库(Access数据库)在本系统中被用来保存设计结果以及作为中间媒介在各模块之间传递数据。用户可以指定路径和名称对设计结果进行保存，这时系统利用VB提供的DAO对象创建一个数据库，各个功能模块在这个数据库里都有一张数据表与之相对应。管理模块充当管理员的角色，它负责各个模块的调用、文件报表的保存及读取、数据库的建立及调用和系统帮助文件的联接。在这里需要说明一点，7个功能模块中有几个模块可以从系统中分离出来，完成特定的功能，例如蜗杆传动设计模块，当只需要设计一蜗杆传动时，就可以直接调用该模块，而不必按系统的顺序进行。按照蜗杆减速箱的设计过程，系统的程序流程图如图1。第2页，共8页2、模块独立化按照软件工程学的要求,一个系统模块化后,各个模块之间应该做到尽量彼此独立。这不仅对于系统的初步设计还是对于日后的完善都大有裨益。因为模块独立后,设计和修改一个模块就不必考虑其对其它模块的影响。但是模块之间不可避免地要进行传递变量,一方面要减少联系,另一方面又要保证数据传递的畅通,这是一对矛盾。要解决这一矛盾,须在两个模块之间增加一个中间环节,既能保证数据的流通,有能做到弱化关联。在本系统中,这个中间环节就是数据库。引进数据库后,各个模块之间就可以做到彼此独立了,例如图2中,当模块2中的B变量要引用模块1中A变量的值,先把A的值写入数据库中去,然后B就从数据库中去读取所要的值,而不必像B=A那样赋值,因此只要清楚了数据库中的内容,当要进行数据传递时,就不需要了解其它模块的具体情况。一个大的系统往往不是由一个人完成的,而是分工协作完成的。如果不采用数据库作为中间环节,在传递数据时,每个设计者必须对其他设计者所定义的变量要一清二楚,才能准确的引用。毫无疑问这将大大耗费开发的时间。而采用数据库作为中间环节后,此问题便迎刃而解。二、开发中的技术处理1、对模块中的变量进行归类第3页，共8页在蜗杆减速箱的设计过程中，每个功能模块中都会有大量的设计数据，每个设计数据几乎都要为它设置一个变量，这样就产生了一个问题：对于其中一个特定的变量，是将它设置成所有模块都可以引用的全局变量，还是将它设置为只在本窗体中有效的窗体级级变量？结合Visual Basic语言的特点，全局变量在系统运行过程中一直存在，而窗体级变量当退出此窗体(注:在Visual Basic语言里一个窗体即为一个模块，而我们讲的模块可能包含多个窗体)时，将释放其所占用的内存，因为该系统的变量特别多，如果设置不得当，就会造成内存的浪费。一般而言，主要有两类数据一定要设置为全局变量，第一类是需要保存的数据，这其中包括各个功能模块的设计结果(如斜齿轮的模数、齿数等)、用于断点恢复的用户输入数据(关于断点恢复见后面阐述)，因为系统要保证用户在设计过程中随时可以保存数据，这样在一个模块中，如果这些数据设置为窗体级变量，则进入下一个模块时将会丢失。第二类是不需要保存但在后续窗体(同一模块)和后续模块中要引用到的变量，这类变量中，后续模块中要引用的是通过数据库作为中间媒介传递的。2、数据保存的实现 保存数据可以有两种方法，第一种是将其写入文本文件中，第二种方法是利用数据库。考虑到用数据库保存数据，读取会更加容易，而且内容清晰明了，所以采用第二种方法。下面是保存程序的大体过程:Sub save(ByVal filename As String)Dimwsp As WorkspaceDim db As DatabaseDim myrecord As RecordsetSet wsp = DBEngine.Workspaces(0)Set db = wsp.CreateDatabase(filename, dbLangGeneral)建立数据库Dim tb1 as newTableDefDim tb2 as newTableDef建立各个功能模块的数据表将变量的值写入数据表中的各个字段End Sub首先根据用户指定的数据库路径和名称(filename)，创建一个数据库，然后在这个数据库里加进数据表，每张表与各个功能模块相对应，表中各字段与变量相对应。另外，用于断点恢复的用户输入数据也要建立相应的表。第4页，共8页3、如何实现断点恢复用户在使用该系统设计第5页，共8页一台蜗杆减速箱时，可能不是一次性完成，当他中途保存结果退出，下次希望继续设计时，系统就要提供断点恢复功能，能够恢复到用户上次离开时的状态。如果我们保存的只是结果数据，而中间由用户选择和查表输入的数据不保存，这就不可能使上次的设计得到恢复。为解决这个问题，这里提出两种可供选择的方案: 方案1：不仅保存结果数据，同时也保存中间结果数据，这就是说，如果一个界面只要有中间过程参数，在数据库中就会有一张表与之相对应，最后我们将各个界面排序，记录下上次退出时界面的位置，这样就可以从数据库中把所需要的数据调出来，实现断点恢复功能。此方案的优点在于:数据保存的很完整，为系统单独调用某一个界面提供了可能。其缺点也很明显，如果界面数量很多,所要保存的数据表就会增多，这给建表、保存和调入数据带来极大的麻烦。 方案2：对系统中的数据进行分析就可以发现，它可以分为两类：(1)用户输入数据；(2)处理用户输入数据所得到的数据。第一类数据是源，第二类数据相当于由它派生的，所以第一类数据是最基础的，在此基础上，第二类数据只要进行相应的处理就可以得到。按照这个思想，只要保存由用户输入的数据，当要恢复断点时，调入这些数据，在后台(用户看不见)运行系统程序至上次离开时的界面，这就实现了断点恢复功能。 综合上面两种方案，在保证功能能够实现的情况下，尽量减少工作量，选择第二种方案。按照这种方案，首先记录下中间由用户输入的数据以及断点的位置(即上次退出时界面的顺序号)，然后当用户打开一个数据库后，要继续设计，系统便从这个数据库中将中间数据及断点位置读出来，在后台相当于代替用户将上次的操作重新执行了一遍。 4、弯矩图表达 在轴设计模块中，需要对设计出来的轴按照弯扭组合强度进行校核，其中包含对轴的受力情况分析，画出弯矩图并显示出来。合成弯矩是根据XOZ平面和XOY平面内的弯矩计算得到的，公式为M合=M2H+M2N，当XOZ平面和XOY平面内的弯矩呈线形时，合成后的弯矩会出现三次曲线，在VB语言里只有画直线的语句，可以近似地认为三次曲线是由一段一段的很短的直线拟合而成，这样先在合成弯矩图的横坐标上确定一点x1，对应于XOY平面和XOZ平面上的弯矩分别记为MH1、MN1，合成后的弯矩M合1=M2H1+M2N1；然后在x1上加一个微小的增量，这时的横坐标为x2=x1+，对应于XOY平面和XOZ平面上的弯矩分别为MH2、MN2，合成后的弯矩M合1=M2H1+M2N1，这就得到了两个点，连接这两个点，接着再在x2的基础上加一个微小的增量，如此反复重复上面的过程，个Picture框内，方法是首先在这个Pic-ture框内建立用户自定义的坐标系统，例如将它的Scalewidth和Scaleheight属性设置成100，然后计算出最大的弯矩Mmax，将Mmax对应于90(或不超过100)个Scaleheight单位，这样弯矩图上Mmax这一点就不会超出Picture框的高度范围，而其余的弯矩M只要除以Mmax再乘以90，当然这些点也就不会超出Picture框的高度范围了。 三、系统功能简介 本系统经过测试，已经基本具备了计算机辅助设计的功能，能够完成一台蜗杆减速箱的设计。实现了利用数据库作为中间媒介进行模块之间的通信以及保存设计结果到一个数据库中去、打开数据库并导入数据等功能。本系统可允许在不必重启的情况下进行多个设计任务,并且具备了断点恢复功能，这一点对于本系统非常重要，如果不能实现此项功能,设计者必须一次性完成设计任务，这显然是本系统使用中的一大缺陷，正因为如此，断点恢复功能的实现为增强本系统的功能增色不少。用户在设计过程中，随时可以查看已经设计好了的结果数据，这为用户对设计结果的评价提供了方便。另外系统是按模块化的思想设计的,可将斜齿轮设计模块和蜗轮蜗杆设计模块独立出来，满足了设计者多种用途的需要。 四、结束语 本文阐述了蜗杆减速箱CAD系统的大体设计过程，其中提出了用数据库作为中间媒介使模块独立化的方法并且探讨了如何保存、打开、恢复设计数据等问题。本系统各项功能已达到设计目标中所提出的要求,为同类软件的设计与开发打下了良好的基础。当然因时间和本人水平有限，许多方面有待进一步的研究。 第6页，共8页参考文献1曾伟民.Visual Basic 6.0高级使用教程M.北京:电子工业