基于VC++金属切削机床主传动系统优化设计

摘要

优化设计是在一定条件（各种设计因素）下所得到的最佳设计值，其内容为将设计问题的实际物理模型抽象为数学模型，并利用有关计算机软件对数学模型进行求解，从而得到最优解的过程。最优化技术是工程设计的基础。由于计算机技术的普及应用和运算能力的提高，使得基于计算机的优化设计在求解复杂系统的最优解方面具有明显的优势，从而推动了优化设计在工程设计上的广泛应用。优化设计的一般步骤为：１.建立系统的数学模型，一般来说，模型由基本的平衡方程、工程设计关系式以及描述系统内物理现象的物理特性方程式所组成。该模型描绘了各变量间的相互关系和设计变量对系统性能标准的影响，确定模型的目标函数；２.找出系统的约束条件，即上述方程的一些补充不等式，用以来确定允许范围、最大最小性能要求、或确定系统的边界条件；３.求出最优解。本文通过最低传动比、模数、齿数建立约束条件，最后利用鲍威尔方法得出最佳结果。

关键词  主传动系统    优化设计

目录

摘要………………………………………………………………………………  Ⅰ

文献综述…………………………………………………………………………… 1

一、从传统设计到优化设计………………………………………………… 1

二、机械优化设计发展概况………………………………………………… 2

第一章 主传动系统设计论………………………………………………………  3

1、主传动系统简介……………………………………………………………3

2、转速数列地设计……………………………………………………………3

3、转速图介绍…………………………………………………………………4

4、结构网和结构式介绍………………………………………………………5

5、转速图的拟定………………………………………………………………6

6、齿轮齿数的确定……………………………………………………………8

7、机械传动的计算转速………………………………………………………9

8、主轴转速的误差控制………………………………………………………9

第二章  VC++相关理论与设置软件界面………………………………………  10

1、Visual C++可视化集成开发环境……………………………………… 10

2、对话框和控件的基本概念……………………………………………… 15

3、对话框模板的设计……………………………………………………… 16

4、对话框类的设计………………………………………………………… 24

5、 绘制转速图………………………………………………………………29

第三章  典型优化设计过程……………………………………………………  31

第一节 目标函数和约束条件的确定……………………………………… 31

一、设计变量的确定………………………………………………… 31

二、目标函数………………………………………………………… 32

三、约束条件………………………………………………………… 32

第二节  优化过程……………………………………………………………37

一、内点惩罚函数法计算步骤……………………………………… 37

二、鲍威尔方法步骤………………………………………………… 39

三、用外推法确定搜索区间………………………………………… 42

四、黄金分割法的搜索过程………………………………………… 43

第三节  界面与转速图………………………………………………………45

总结…………………………………………………………………………………46

致谢…………………………………………………………………………………47

参考文献……………………………………………………………………………48