10.通用零部件程序设计.ppt

通用零部件程序设计 机电工程学院 通用零部件程序设计基本步骤 1.明确设计内容、要求和适用范围 2.确定设计计算准则、计算方法，建立数学模型 3.列出设计计算步骤、计算公式、设计参数及变 量表 4.根据设计计算内容、方法、步骤，构造程序框 图 5.有关数表的线图的程序化处理 6.编制源程序 7.调试程序、运行程序并输出设计结果 通用零部件程序设计基本要求 1.采用模块化程序设计方法 2.采用结构化程序设计方法编制源程序 模块化程序设计方法 所谓模块化程序设计方法就是将一个待设计的大型软件按功能划分为若干个相对独立的、易于处理的基本单元（即模块），分别编写程序进行调试，然后用一个主控模块将各独立模块连接起来，调用不同的功能模块可完成不同的设计计算功能。 模块化程序结构层次 齿轮传动模块化结构图 . 模块应具有的特点 1）一个模块要完成一定的功能，单一功能 2）一个模块要有一个名字，以便调用 3）单入口单出口 4）易分解和组合 5）相对独立性 结构化程序设计 结构化程序设计是按能够提高程序的易读性与易维护性原则进行的程序设计方法。它的基本要求是： 1）全部程序均由若干种基本结构构成，不包括基本结构以外的结构 2）每一基本结构都具有单入口、单出口的性质 3）不包括无限循环，也没有死语句 基本结构 1）循序结构 2）选择结构 3）循环结构 循序结构 选择结构 循环结构 数表和线图信息的程序化处理 [主要内容] 1）数表和线图信息的程序化处理 2）有关数据的处理 设计数据的处理方法 1）程序化：数据编在应用程序中 （1）查表检索法 （2）公式拟合法 2）建立数据文件：数据和应用程序分开 3）建立数据库 数表的分类 一、按数据间有无函数关系分类 （1）简单数表 （2）列表函数数表 二、按数表的维数分类 （1）一维数表 （2）二维数表 （3）多维数表 数表程序化方法 1）查表检索法 一维数表的存取 二维数表的存取 区间检索 复杂表格的程序化（插值计算） 2）数表解析法 一维数表的检索 例1 根据V带型号，检索有关参数 例2 根据材料，检索安全系数 二维数表的检索 例3 根据原动机和工作机类型，检索齿轮工作情况系数 多维数表的检索 例4 根据原动机、工作机和工作时间，检索V带工作情况系数 区间检索 例4 根据轴的直径检索平键尺寸 一维数表的线性插值 1)物理意义 2）插值公式 例5 试根据V带包角，查取包角系数。 二维数表的线性插值 1）物理意义 2）插值公式 例6 试编制查取轴的圆角处有效应力集中系数程序 一维数表的非线性插值 1）物理意义 2）插值公式 3）插值结点的选择 例7 根据蜗轮齿数，查取蜗轮齿形系数 二维数表的非线性插值 方法1：线性-抛物线插值 特点：选取最靠近插值点（X，Y）的相邻6个结点，用二次一维非线性插值及一次线性插值，求出插值点的函数值 方法2：抛物线-抛物线插值 特点：选取最靠近插值点（X，Y）的相邻9个结点，用四次一维非线性插值方法，求出插值点的函数值 数表解析法 1）最小二乘法多项式拟合 （1）原理 （2）最小二乘法程序 2）试将圆弧齿锥齿轮几何系数拟合为公式 线图的程序化 1）线图类型： 直线、折线、曲线、区域图 2）线图程序化处理方法： （1）建立解析式 （2）离散为数表 直线线图处理 例1 齿轮设计中动载系数KV的查取 区域图的程序化 例2 齿轮材料接触疲劳强度极限?Hlim的查取 处理方法：按区域图的中线取值 SH=SH0+(SH1-SH0)/(HB1-HB0)*(HB-HB0) HB1 、 HB0:齿面最高硬度、最低硬度 SH1、SH0：最高硬度对应的极限应力中值、最低硬度 对应的极限应力中值 HB、SH：任意齿面硬度及对应的极限应力中值 曲线线图的程序化方法 1）一般曲线图 （1）转化为数表 （2）建立表达式 2）对数线图 对数运算 对数线图的程序化 1）数学模型 2）数学表达 3）例二 根据计算功率PC和小带轮转速n1检索V带型号 有关数据的处理 例3 根据齿轮传动设计中所得的模数圆 整为标准值 例4 其它数据处理 一维数表线性插值数学模型 二维数表线性插值数学模型 一维数表非线性插值数学模型 插值结点选取 齿轮动载系数 对数线图数学模型 齿轮材料接触疲劳强度极限?Hlim V带选型图 f(x) g(x) xi xi+1 yi yi+1 误差 x y f(x) A(xi yj) B(xi yj+1) C(xi+1 yj+1) D(xi+1 yj) Zij