常用机构优化与仿真设计—齿轮模块

常用机构优化与仿真设计—齿轮模块(任务书,开题报告,论文说明书18700字,Pro/E三维图)
摘要
机构学为创造新的机器和进行机械发明与改革提供正确有效的理论和方法， 机构学的发展将直接影响到机械工业许多行业生产设备的机械化和自动化程度。齿轮传动作为机械传动中最为重要的传动形式之一，在工业发展中广泛。但是进行齿轮的常规设计时需要进行大量的计算，使用MATLAB编程软件可以简化齿轮设计中的计算过程，解决设计繁琐这一问题。本文首先介绍机构学目前研究与发展方向和MATLAB软件基本功能以及MATLAB工具箱的使用，然后介绍基于MATLAB 齿轮的常规设计和GUI界面的创建；然后介绍齿轮机构优化设计，不仅详细介绍优化设计的分析方法并且建立优化设计的数学模型，选取合适变量列取约束函数，然后利用优化函数求出最优解，把齿轮常规设计结果和优化设计结果进行比较。最后利用三维软件对齿轮减速器建模并且进行运动仿真。
关键字：齿轮传动  优化设计  MATLAB  运动仿真
 
Common mechanism design optimization and simulation - gear module
Abstract
Mechanism Synthesis for the creation of new machines and mechanical inventions and provide correct and effective reform theories and methods, the development Mechanism Synthesis will directly affect the degree of mechanization and automation of production equipment machinery industry many. Gear transmission is one of the most important form of transmission transmission, widely used in the industrial development. But require a lot of calculations for regular gear design, using MATLAB programming software simplifies gear design calculation process, designed to solve the complicated problem.This paper introduces the current research and development direction and the basic functions of MATLAB software and the use of MATLAB toolbox, and then describes how to create a conventional design and GUI-based interface MATLAB gear; then introduce the gear mechanism optimization design, not only detailed analysis and optimization design methods and mathematical models to optimize the design, select the appropriate column variable take the constraint function, and then use the optimization function to find the optimal solution, the conventional gear design results and design optimization results were compared. Finally, three-dimensional modeling software for the gear reducer and motion simulation.
Keywords: Gear transmission;Optimized design;MATLAB ;Movement simulation
 

目录
摘要    I
Abstract    II
第一章 绪论    1
1.1机构学的现状与发展    1
1.1.1机构学的概念    1
1.1.2机构学的发展现状    1
1.1.3机构学的发展趋势    3
1.2MATLAB的介绍    3
1.2.1MATLB的基本功能    3
1.2.2MATLAB优化工具箱    6
1.3本课题的介绍    8
第二章 齿轮机构的常规设计    9
2.1直齿圆柱齿轮的设计    9
2.1.1问题的描述    9
2.1.2设计方法    9
2.1.3界面设计    14
2.2斜齿圆柱齿轮设计    18
2.2.1问题的描述    18
2.2.2设计方法    18
2.2.3界面设计    20
第三章 齿轮机构的优化设计    23
3.1单目标齿轮优化设计    23
3.1.1设计思路    23
3.1.2实现方法    23
3.1.3优化设计的数学模型    23
3.1.4界面设计    27
3.2多目标齿轮优化设计    30
3.2.1设计思路    30
3.2.2实现方法    30
3.2.3优化设计的数学模型    30
3.2.4界面设计    31
3.3齿轮常规设计与优化设计的对比    33
第四章 齿轮减速器三维建模及运动仿真    35
4.1 Pro/Engineer的简介    35
4.2齿轮建模    35
4.2.1参数输入    35
4.2.2创建齿轮基本圆    37
4.2.3创建渐开线    38
4.2.4镜像渐开线    39
4.2.5创建齿顶圆    39
4.2.6创建齿槽    40
4.2.7阵列齿轮    41
4.3齿轮轴建模    41
4.3.1阶梯轴的建立    41
4.3.2齿轮轴的建立    42
4.4减速器箱体建模    43
4.5减速器装配    43
4.6齿轮减速器的运动与仿真    44
4.6.1运动仿真的概念    44
4.6.2齿轮减速器的pro/e运动仿真    44
第五章 总结与展望    45
5.1总结    45
5.2展望    45
致谢    46
参考文献    47
附录一 齿轮常规设计    48
附录二 齿轮优化设计    53