文档包括:
说明书一份。60页。20000字左右。
开题报告一份。
程序软件一份。
程序源代码一份。
摘 要
汽车主减速器作为汽车驱动桥中重要的传力部件，是汽车最关键的部件之一。与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距。主减速器设计的好坏关系到汽车的动力性、经济性以及噪声、寿命等诸多方面。如何协调好各方关系、合理匹配设计参数，以达到满足使用要求的最优目标，是主减速器设计中最重要的问题。
本文力求改变以往的设计方式，提出针对汽车主减速器整体的最优化设计方法，针对汽车设计中的主减速器参数设计开发计算软件，通过人机交互方式完成主减速器的参数设计，并考虑通过软件进行参数优化（汽车主减速器传动比, 主减速器螺旋锥齿轮结构参数），实现解决复杂计算这一单一功能的目的，实现汽车主减速器参数的最佳匹配，达到充分发挥汽车整体性能、节约能耗、降低成本、提高设计质量和效率。本文在vb语言程序基础上采用参数优化设计方法对汽车主减速器的齿轮机构进行优化，使寻优过程得到简化，确保可靠地获得全局最优解。能够缩短主减速器参数设计计算时间、减轻工程技术人员的劳动强度。
关键词：主减速比；锥齿轮；参数优化；计算软件；软件设计
ABSTRACT
Main reducer drive car in a car, the power transmission components, an important is one of the most key parts of the car. In China compared with foreign countries, the development of design whether vehicle reducer in technology and the manufacturing process, or in the cost control there are considerable disparity. The stand or fall of main reducer design relation to car power, economy and noise, life, and other aspects. How to coordinate all relations, the rational matching design parameters to meet the requirements of the use of optimum target, it is the Lord speed reducer design in the most important question.
This paper tries to change in the past, and puts forward the design way of the whole car advocate reducer for optimum design method, the main reducer for automobile design parameter design development calculation software through the man-machine interactive way fulfilling the reducer, and consider the parameter design parameter optimization (by software, Lord car advocate reducer transmission structure parameter of spiral bevel gear reducer to solve the complex calculation and the realization of the purpose of the single function, and to make the Lord, the best matching parameters of speed reducer to give full play to car performance, saving energy consumption, reduce cost, improve the design quality and efficiency. In this paper, based on vb language program using parameters optimization design method for the car advocate reducer, gear mechanism to optimize the optimization process is simplified, ensure reliable to obtain the global optimal solution. Can shorten the main reducer parameter design calculation time, reduce labor intensity of engineering and technical personnel.
Keywords: Lord deceleration ratio; Bevel gear; Parameter optimization; Calculation software; Software design
目 录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论………………………………………………………………………………1
1.1课题研究的目的和意义…………………………………………………………1
1.2课题的国内外发展状况…………………………………………………………1
1.2.1国内外机械软件技术的发展状况………………………………1
1.2.2 国内外基于Visual Basic 6.0的软件在机械方面的发展状况………3
1.3 课题研究的主要内容及技术路线………………………………………………3
第2章 汽车主减速器的设计方法………………………………………………5
2.1主减速器的结构形式………………………………………………………5
2.2 基本参数选择与计算载荷的确定………………………………………………10
2.3 锥齿轮强度计算………………………………………………………………… 14
2.4锥齿轮轴承的载荷计算…………………………………………………………16
2.5 锥齿轮的材料及热处理…………………………………………………………17
2.6本章小结…………………………………………………………………………18
第3章 汽车主减速器参数优化软件设计…………………………………20
3.1汽车主减速器参数优化软件编程语言的选择及语言的使用概述…20
3.1.1汽车主减速器参数优化软件编程语言的选择……………………20
3.1.2汽车主减速器参数优化软件编程语言的使用概述………………21
3.2汽车主减速器参数优化软件设计体系……………………………………25
3.2.1汽车主减速器参数优化软件系统运行平台………………………25
3.2.2汽车主减速器参数优化软件系统实现功能………………………25
3.3汽车主减速器参数优化软件设计………………………………………25
3.4本章小结…………………………………………………………………………43
第4章 汽车主减速器参数优化软件的测试…………………………………44
4.1 汽车主减速器参数优化软件测试概述…………………………………………44
4.2汽车主减速器参数优化软件的测试………………………………………44
4.3 本章小结…………………………………………………………………………57
结论………………………………………………………………………………………58
参考文献…………………………………………………………………………………59
致谢………………………………………………………………………………………60
附录………………………………………………………………………………………61
附录A 外文文献原文………………………………………………………………61
附录B 外文文献中文翻译…………………………………………………………62
题目名称 汽车主减速器参数优化软件设计
一、 课题研究现状、选题目的和意义
1 课题背景
汽车问世百余年来，特别是从汽车产品的大批量生产及汽车工业的发展以来，汽车己为世界经济的发展、为人类进入现代生活，产生了无法估量的巨大影响，为人类社会的进步做出了不可磨灭的巨大贡献。近年来随着汽车技术的迅猛发展，对汽车传动系承载能力以及工作可靠性的要求越来越高，汽车主减速器作为汽车传动系统的关键总成，其主要功能是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。主减速器的结构对汽车的动力性、经济性与轻便性、传动的平稳性与效率等都有直接的影响。
汽车主减速器作为汽车驱动桥中重要的传力部件，是汽车最关键的部件之一。与国外相比，我国的车用减速器开发设计不论在技术上、制造工艺上，还是在成本控制上都存在不小的差距。主减速器设计的好坏关系到汽车的动力性、经济性以及噪声、寿命等诸多方面。如何协调好各方关系、合理匹配设计参数，以达到满足使用要求的最优目标，是主减速器设计中最重要的问题。
许多乘用车和总质量较小的商用车采用了发动机横置的前置前驱布置，都是单级式主减速器，其具有结构紧凑、质量小、制造成本低和传递效率高、高速性能好的优点，通过软件设计方法来设计汽车主减速器是非常重要的。软件设计是以数学规划为理论基础，以计算机为工具，寻求机械设计问题最佳方案的现代设计方法之一，现在已经有很多成熟的软件程序可供选择，但传统的方法存在着求解过程复杂和寻优过程容易陷入局部最优解的问题。通常主减速器设计多是仅从某一角度考虑，单一的改善其某一方面参数，而没有将其参数优化有效结合起来。因此，本课题力求改变以往的设计方式，提出针对汽车主减速器整体的最优化设计方法，针对汽车设计中的主减速器参数设计开发计算软件，通过人机交互方式完成主减速器的参数设计，并考虑通过软件进行参数优化（汽车主减速器传动比, 主减速器双曲面齿轮结构参数），实现解决复杂计算这一单一功能的目的，实现汽车主减速器参数的最佳匹配，达到充分发挥汽车整体性能、节约能耗、降低成本、提高设计质量和效率。本课题在vb语言程序基础上采用参数优化设计方法对汽车主减速器的齿轮机构进行优化，使寻优过程得到简化，确保可靠地获得全局最优解。能够缩短主减速器参数设计计算时间、减轻工程技术人员的劳动强度。
2 发展现状
主减速器的参数计算主要是传动齿轮的基本参数和尺寸参数计算。自从汽车零部件设计引入计算机辅助设计方法后，这一功能的实现已经变得比较容易。现今国外大型的汽车企业都有自己的减速器齿轮设计计算系统，比如瑞典的克林贝格齿轮设计系统、德国的Calculation Base主锥设计系统等等。
早在上世纪60年代．国外的一些CAD公司就已经开发出一些实用的三维绘图软件，三维绘图技术的进步为汽车零部件的设计引入了全新的概念。伴随着三维绘图软件的日益成熟，国外大型的汽车生产厂家开始引入参数化设计方法来取代以前繁琐的手工设计，目前参数化设计手段已经相当完善。作为汽车的重要部件，主减速器的设计也引入了参数化设计方法。生产厂家利用所设计的主减速器开发平台根据新设计的主减速器尺寸在以前产品的基础上更改相关的尺寸参数建立三维模型图。
与国外相比，不论是在设计还是制造方面，与外国企业相比我国的汽车企业差距都非常明显。但是经过多年的努力，我国的主减速器设计系统软件方面已经取得了一定的成就。其中比较出名的有可以应用于主减速器齿轮设计的齿轮专家系统，哈工大开发的主减速嚣齿轮设计平台等等。
其实软件不仅在汽车方面有广泛的应用，在其他的机械区域里同样有着比较广泛的应用。
（1）2009,06,01，厦门大学的沈一凛发表了硕士学位论文：数控弯丝机线材成形软件设计。根据数控弯丝机的实际工作要求，完成其机械结构部分的设计，并且自行开发出界面友好的操作软件，能实现包括模型显示和仿真运动等在内的一系列功能。
（2）2005,11，农业机械学报第36卷第11期发表了：农业机械动态仿真软件开发与模拟。现有的一些计算机仿真平台如ADAMS,UG等具有很大的通用性，功能齐全， 但价格昂贵，专业性差， 且需要大量的计算机资源配合系统的运行， 在仿真速度，系统的可扩展性方面难以满足农机设计人员的要求。各种农业机械有其自身的特殊性，对不断更新的农业机械型号，应用类型，需要有相应的仿真功能。而现有软件的模式，内容都比较固定，不利于变动性大的研究。因此开发一种操作简单，成本低的仿真系统对农业机械具有一定的意义。
（3）2004,11，农机化研究第6期，基于 UNIX 的机械软件设计思想研究。主要探讨了基于 UNIX 利用 socket 建立客户机/服务器模式实现编程的方法，解决了 C/S 模式中异种操作系统上的数据传输问题。利用这种方式可以方便地进行客户端和服务器端的程序编制，定制所需的模块，通过实例程序的运行，达到了预期的要求。为开发一种网络功能强大，可以实现异种机和异种操作系统互连的软件打下了基础。
（4）2008,12,16，东南大学硕士学位论文：光纤光栅传感系统研究及软件设计。波长解调技术是FBG传感器在工程技术领域应用的关键技术，也是FBG传感技术实用化的重点和难点之一。此文提出了一种基于可调谐Fabry-Perot滤波器的光纤布拉格光栅传感系统的波长解调方案，在此基础上完成了主机应用软件的设计。
（5）2007,08,01，西安理工大学硕士学位论文：基于PMAC的数控试验台机械系统设计及软件开发。开放式数控系统是现代数控系统发艘的方向，本文结合陕两省数控加工技术重点实验室科研项目，采用“IPC+PMAC”结构的开放式数控结构，将PMAC控制卡及其扩展卡装入电器控制箱，通过标准串口RS232与上位机实现通讯，这样构成主从式双微处理器结构，由PMAC运动控制器对机械本体的X、Y、Z、A和B五个轴进行实时控制，建立了五坐标数控技术试验台。
Vb作为程序语言在机械方面上的用途也是比较广泛的。
（1）2006,11，北京工业大学学报第32卷第11期，基于VB的点焊质量超声检测软件设计。在超声检测点焊连接质量的基本原理基础上，通过VB 6．0调用Tektronix公司提供的TekVISA Activex控件，利用网口通讯实现了数字示波器中超声信号数据的传输、存储和显示；通过分析找出了信号的特征参量，并实现了对焊点连接质量的评价。该软件实现了对焊点检测质量的数量统计。经实际检测验证，整个系统操作性好。
（2）2008,08，机械自动化第4期：基于VB的机械优化设计软件的研究。针对各种优化算法。用VB开发了用于进行机械优化设计的软件，该软件基于Windows系统。以Visual Basic的窗体界面为工作平台}并用其中3种具有代表性的优化设计方法进行了一顶计算分析。实例对比分析表明了该软件分析的可靠性和准确性。
（3）2005,01，微计算机应用第26卷第1期：基于VB的汽车点火线圈测试台软件设计。该文实现了点火线圈测试系统中对上位机系统软件的要求，包括串行通信，对硬件端口的读写以及对数据库的管理和维护。
3 选题目的与意义
由于消费者对汽车性能、外形、功能、载重等各方面的要求会不同，所以为了满足客户的需求，设计者必须迅速开发出不同的产品来满足客户的需求。因此，设计者必须建立一套能快速响应客户需求设计研发软件，以达到快速开发出新产品的目的。
在传统的主减速器设计中，设计者根据设计任务的要求，参考已有经验和资料，进行构思设计方案、建立设计模型、计算、分析、绘图、反复修改等过程，最后设计出满足要求的方案，并绘出图样和编制设计文件。在设计过程中，有创造性的思维劳动，有综合性的分析及判断作量大，而且要做很多重复性的烦琐劳动设计效率低。也有复杂的计算及精密的绘图等．工要由设计者来完成所有环节的工作，设计效率低。鉴于以上传统设计方法的弊病，快速开发出新型主减速器并缩短开发周期，对于提高企业的竞争力具有重要意义，此时便需要建立一个能快速响应客户需求的设计软件。
Visual Basic是面向对象编程的，能实现所见即所得，它的主要工作方式是采用事件驱动方式，当你不去驱动这些事件时，它所代表的过程将永远也不会触发，这就为设计良好的界面带来了莫大的便利。Visual Basic事件驱动应用程序中的典型事件顺序如下：①运行应用程序、加载和显示窗体；②窗体及窗体上的控件接收事件，事件的产生可能是由用户操作、系统引发或代码间接引发；⑨调用事件处理过程代码；④等待下一次事件
由Visual Basic建立的最优化数值计算程序可生成可执行文件(．exe文件)，直接在Windows环境中运行，界面友好。对于工程技术人员来说，可以使用此软件选择多种优化方法进行优化，最后择其最优解。即使用户不熟悉优化设计方法和Visual Basic语言，也可使用此软件进行优化
二、 设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
1设计的主要内容：
（1）研究汽车工程设计类计算软件国内外技术现状、存在问题及发展趋势；
（2）研究汽车主减速器设计步骤、方法、设计公式；
（3）对汽车主减速器参数设计进行计算软件设计开发；
（4）用调查得到的数据对所设计的计算软件进行测试。
2拟解决的主要问题：
（1）人性化界面的建立；
（2）图形方法的应用；
（3）数据库知识点的应用
川公网安备: 51019002004831号