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2009年河南省抽检硕士学位论文 可控变速装置参数优化与三维建模，共84页，34466字
摘 要
近十几年来，以计算机为工具、以数学规划论为理论基础发展起来的优化设计方法在机械工程设计中得到了广泛应用。但是，将优化设计与计算机辅助制图相结合，实现参数优化与自动自动化结构设计的应用软件还不多见。带式输送机是当前最重要的散状物料输送设备之一，驱动装置是它的关键部件，先进的带式输送机驱动装置不仅对整机运行性能影响显著，而且对带式输送机的制造和使用维护成本具有决定性作用。为了进一步提高其整体设计质量，缩短设计周期，降低设计与制造成本，实现优化设计与三维参数化建模的自动化和一体化，对带式输送机可控变速装置的优化设计方法及参数化建模方法进行深入系统的研究，具有重要的理论价值和实际意义。本文针对带式输送机可控变速装置的结构特点，认真研究了以下三个方面的问题：（1）基于带式输送机可控变速装置的工作原理和功能要求，对其进行了运动学、动力学分析、传动效率分析以及蜗杆传动机构的传动特性分析。（2）结合可控变速装置机械传动系统主要组成零件大都已经标准化的特点，以传动系统总体积为目标函数，以取离散值或整型值的参数为设计变量，并从几何约束和性能约束两方面给出了约束条件，建立了可控变速装置离散优化设计的数学模型。采用改进枚举法进行优化计算，获得了比较合理的结构参数值。（3）以Visual Basic6.0为二次开发工具，编制优化计算程序，并以 SolidWorks的三维建模功能为基础，实现了带式输送机可控变速装置的参数优化与三维自动建模的一体化设计。
关键词：带式输送机 可控变速装置 优化设计 参数化建模
目录
摘 要 i
Abstract iii
目录 v
1 引言 1
1.1研究背景 1
1.2研究的目的和意义 2
1.3国内外研究现状 4
1.3.1国外研究现状 4
1.3.2国内研究现状 5
1.4课题来源与研究内容 6
2 带式输送机可控变速装置的特点 7
2.1概述 7
2.1.1软启动 7
2.1.2理想软启动曲线 7
2.1.3常用软启动装置 10
2.2带式输送机可控变速装置的组成及工作原理 11
2.2.1带式输送机可控变速装置的组成 12
2.2.2带式输送机可控变速装置的工作原理 14
2.3本章小结 16
3 可控变速装置运动学、动力学分析 17
3.1运动学分析 17
3.1.1行星传动机构运动学分析 18
3.1.2系统运行曲线 22
3.2动力学分析 23
3.2.1行星传动机构动力学分析 23
3.2.2带式输送机可控变速装置的输出特性 26
3.3蜗杆传动机构的传动特性分析 26
3.3.1蜗杆齿面数学模型的建立 27
3.3.2蜗杆传动机构的受力分析 29
3.3.3蜗杆传动机构的自锁条件分析 32
3.3.4蜗杆传动机构的驱动力矩分析 34
3.4传动效率分析 34
3.4.1行星齿轮传动效率分析 34
3.4.2蜗杆传动效率分析 36
3.5本章小结 37
4可控变速装置优化设计 39
4.1离散优化设计的数学模型 39
4.1.1设计变量 40
4.1.2目标函数 40
4.1.3约束条件 42
4.2优化求解及实现 48
4.2.1优化方法选用 48
4.2.2程序编制 49
4.3本章小结 52
5可控变速装置参数化建模 53
5.1参数化模型的建模方法 53
5.2 三维绘图软件及其二次开发技术 54
5.2.1二次开发原理 54
5.3.2二次开发思路 55
5.3渐开线齿轮参数化建模 56
5.3.1 主要思路 56
5.3.2 渐开线齿轮建模 57
5.3.3三维模型程序的编制 58
5.3.4建模程序与应用软件的连接 60
5.3.5程序运行结果 60
5.4 行星传动机构参数化建模 61
5.4.1行星齿轮传动的特点 61
5.4.2行星齿轮传动机构参数化建模的基本思路 62
5.4.3界面设计 62
5.4.4程序设计 63
5.4.5程序运行结果 66
5.5本章小结 68
6总结与展望 69
6.1全文总结 69
6.2展望 70
参考文献 71