阐释算法基于改善遗传算法齿轮传动优化设计及三维参数化建模技术

论文导读：二级标准斜齿轮减速器进行优化设计，该不足有9个优化设计变量，优化不足更加复杂，针对该复杂优化不足，设计与其相适应的改善遗传粒子群算法进行求解。在VB编程环境下，编制了优化设计程序。算例说明，该优化策略有效、实用。围绕在SopdWorks平台上建立齿轮三维参数化模型这一主题，深入探讨了SopdWorks二次开发技术，包括二次开
摘要：齿轮优化设计在现代机械设计中占有非常重要的地位。随着优化技术的不断进展，以遗传算法，模拟退火算法等为代表的智能优化策略以其高效的优化性能、无需不足特殊信息、具有全局搜索能力等优点，在各领域得到了广泛的关注和运用，成为解决工程难不足的有力工具，也为齿轮优化设计提供了一定的手段。本论文重点探讨了改善遗传算法在齿轮传动优化设计中的运用，并根据优化结果实现了齿轮的三维参数化敏捷设计，对加速制造业企业推广和运用三维CAD技术，提升产品的设计效率和质量具有重要的现实作用和实际运用价值。首先，本论文以齿数、法向模数、齿宽系数、螺旋角为优化设计变量，接触应力和弯曲应力等限制为约束条件，以体积最小和膜厚比最大为优化目标，建立了单级斜齿圆柱齿轮传动的多目标优化数学模型。遗传算法求解时，设计了整数编码与实数编码相结合的混合编码策略，对交叉和变异策略进行了改善。对常见的二级标准斜齿轮减速器进行优化设计，该不足有9个优化设计变量，优化不足更加复杂，针对该复杂优化不足，设计与其相适应的改善遗传粒子群算法进行求解。在VB编程环境下，编制了优化设计程序。算例说明，该优化策略有效、实用。围绕在SopdWorks平台上建立齿轮三维参数化模型这一主题，深入探讨了SopdWorks二次开发技术，包括二次开发的原理、策略、工具等各方面的核心技术，确立了以基于特点的参数化设计为核心的设计思想，探讨了建立渐开线齿轮参数化三维造型的策略，以SopdWorks为支撑平台，采取面向对象技术，通过渐开线坐标方程实现了对渐开线齿轮的三维精确描述，完成开发了渐开线圆柱直齿轮参数化敏捷造型系统模块。关键词：齿轮传动论文减速器论文优化设计论文遗传算法论文粒子群算法论文参数化论文三维模型论文
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Abstract8-10
第1章 绪论10-16

1.1 课题探讨作用10-11

1.2 课题探讨近况11-12

1.3 参数化 CAD 技术的探讨12-14

1.4 本论文的主要探讨内容14-16

第2章 遗传算法和粒子群算法介绍16-28

2.1 遗传算法原理及改善16-25

2.

1.1 遗传算法概述16-18

2.

1.2 遗传算法的基本步骤18-19

2.

1.3 遗传算法的操作要点19-23

2.

1.4 算法中约束不足的处理方式23-25

2.2 粒子群算法介绍25-28

2.1 粒子群算法原理25

2.2 粒子公式25-26

2.3 粒子群算法的基本流程26-27

2.4 粒子群算法的参数选择27-28

第3章 基于改善遗传算法的齿轮传动多目标优化设计28-40

3.1 齿轮传动多目标优化数学模型的建立28-34

3.2 齿轮传动优化的改善遗传算法实现34-39

3.

2.1 编码34-35

3.

2.2 产生初始种群35

3.

2.3 确定适应函数35-36

3.

2.4 交叉操作36-37

3.

2.5 变异操作37

3.

2.6 选择复制操作37-38

3.

2.7 终止规则38

3.

2.8 算法计算步骤38-39

3.3 齿轮传动优化设计算例39-40
第4章 基于改善遗传算法的二级减速器优化设计40-48

4.1 二级斜齿轮减速器的优化数学模型40-42

4.2 基于改善遗传粒子群算法的求解策略42-45

4.

2.1 改善遗传粒子群算法的主体框架42-44

4.

2.2 编码策略44

4.

2.3 混合算法中粒子群算法的实现历程44-45

4.3 斜齿轮减速器优化设计算例45-48
第5章 开发平台与编程工具介绍48-54

5.1 Sopdworks 平台和 Visual Basic 6.0 介绍48

5.2 运用 VB 进行 Sopdworks 二次开发遵循的一般性步骤48-50

5.

2.1 Sopdworks API48-49

5.

2.2 COM 接口的具体技术描述49-50

5.

2.3 程序开发步骤50

5.3 数据存储及接口案例50-54
5.

3.1 基于 Access 的联系数据库50-51

5.

3.2 ADO 接口访问技术51-54

第6章 齿轮三维参数化造型模块的设计与实现54-68

6.1 系统系统构架54-55

6.2 齿廓曲线论文导读：实例68-747.1系统功能界面68-707.2建模算例70-74结论74-76参考文献76-80攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作80-82致谢82上一页12
的构成及基本画法55-58
6.

2.1 齿廓曲线的组成55

6.

2.2 渐开线的形成及数学建模55-57

6.

2.3 Sopdworks 中渐开线的画法57-58

6.3 齿轮参数化造型设计58-68
6.

3.1 约束参数的提取58-60

6.

3.2 齿轮绘制及造型60-68

第7章 系统开发与实例68-74

7.1 系统功能界面68-70

7.2 建模算例70-74

结论74-76
参考文献76-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作80-82
致谢82