基于遗传算法锥齿轮设计毕业设计开题报告.docVIP

2015届毕业设计 本次毕业设计主要是关于锥齿轮的设计计算。通过Matlab编写遗传算法对锥齿轮进行设计。在此基础上，以Matlab为开发工具，开发出锥齿轮设计系统。 2、目的 锥齿轮传动是机械传动中应用较为广泛的一种传动装置，传统的锥齿轮传动的设计计算，过程复杂，需要查取很多图、表，设计费时、效率低，且手工计算容易出错。随着计算机技术的发展，出现了新的设计模式，锥齿轮传动的参数设计计算已由手工转向计算机自动完成。这样不但提高了设计速度和质量，减少设计工件量，同时为现代高速、多变、中少批量的设计提供了必要的保障手段。在工业工程中,许多最优化问题性质十分复杂,很难用传统的优化方法来求解.自1960年以来,人们对求解这类难解问题日益增加.一种模仿生物自然进化过程的、被称为“进化算法（evolutionary algorithm）”的随机优化技术在解这类优化难题中显示了优于传统优化算法的性能。目前，进化算法主要包括三个研究领域：遗传算法、进化规划和进化策略。其中遗传算法是迄今为止进化算法中应用最多、比较成熟、广为人知的算法。用Matlab实现遗传算法进行锥齿轮的设计计算是锥齿轮快速设计技术的需要，亦是我国锥齿轮产业升级的需要，具有重大的现实意义。 3、意义 在锥齿轮设计计算模块中，采用Matlab语言进行编程设计。之所以选择Matlab语言作为开发工具，是因为Matlab是一种在Windows环境下的、可视的面向对象的程序设计语言，它将Windows编程的复杂性封装起来，使用可视化设计应用程序，提高了应用程序的开发效率，并且具有功能强大，易学易用，编程简洁等特点。可满足锥齿轮类产品的系列化、标准化、通用化的要求，实现在不同的参数和要求的情况下能够快速的、较为精确的得出锥齿轮所需的各种参数，从而以减少零件的种数，缩短设计时间，提高加工效率，便于生产管理，有利于产品的更新改型和获得较高的经济效益。其意义主要体现在以下几个方面：（1）可使现有机械工业得到振兴，并向高科技产业发展；（2）有利于企业根据市场变化，采用先进技术提高产品的质量和新产品的开发，增加企业对市场快速应变能力；（3）有利于降低成本，增强机械产品的竞争能力；（4）减轻机械产品设计、制造及装配专业技术人员的劳动强度；（5）缩短机械产品的设计、制造和供货时间，以赢得用户。 4、国内现状分析 在我国，大多数国有锥齿轮装备制造企业的装备可靠性指标进步较慢，致使锥齿轮行业的大部分主导精加工装备仍是以进口为主。但在用Matlab设计机械零件方面的技术已发展的日趋成熟，在现代工业中越来越能得到广泛的应用。用Matlab设计机械零件已越来越受到我国设计人员的重视，还有很大的发展空间。 5、国外现状分析 世界上一些工业发达国家，对用汇编语言设计开发机械零件做了大量的研究。用Matlab设计机械零件方面的技术早已发展成熟。但其他汇编语言能处理的问题还不能太复杂，对于复杂形状的机械零件设计计算还有待于进一步研究。虽然如此，但用Matlab设计机械零件比传统的设计方法有着明显的优势，现在已经越来越广泛的得到设计人员的接受。 研究的主要内容和方法 1.研究目标和研究内容: （1）基于Matlab编写的遗传算法进行锥齿轮计算机辅助设计的系统软件的开发。此次毕业设计基于Matlab编写的遗传算法的锥齿轮计算机辅助设计展开，熟悉Matlab编程语言和开发环境，利用Matlab语言开发出锥齿轮计算机辅助设计系统，可以对锥齿轮进行可视化辅助设计，得到所需要的设计参数。 （2）有关线图的处理。锥齿轮设计中的线图有：锥齿轮传动效率曲线等。 2.拟采取的研究方法、技术路线和/或实验方案 拟采用的研究手段： （1）查阅资料，收集准备各种即将应用到的资料和材料，掌握常用的锥齿轮设计的过程和方法。 （2）熟悉Matlab开发环境、编程语言、窗体制作、数据库访问等技术和使用方法。 （3）利用Matlab开发出锥齿轮的计算机辅助设计系统。将源代码进行打包，生成可在Windows环境下独立运行的可执行文件。在设计过程中,将锥齿轮设计中的所有图线、区域、和数据表进行公式化处理，并编制成程序,利用Matlab可视化编程功能，编制人机交换的用户界面，按照锥齿轮设计的基本流程，开发出锥齿轮的CAD系统。用户只需在界面中输入相应的设计条件,即可得到锥齿轮所需的各种设计参数。 （4）完成毕业设计 技术路线： （1）查阅资料。 （2）利用Matlab编写遗传算法程序开发出锥齿轮的计算机辅助设计系统。 （3）完成毕业设计。 三、参考文献 [1] 何世松，寿兵.机械制造基础[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2009 [2] 黄靖远，高志.机械设计学[M].3版.北京：机械工业出版社，2006 [3] 濮良贵，纪名刚.