25毕业论文：行星齿轮遗传算法优化与参数化设计平台研究免费在线阅读

行星齿轮的自动装配零部件间的几何及装配拓扑关系内置函数将计算结果保存为文本文件。

然后利用中语句打开文件，用语句读取数据。

与的链接系统是个集二维工程绘图线框造型曲面造型实体造用方法，用来在中执行条指令，将个命令字符串作为变量并返回个字符串。

程序接受输出的计算结果接受输入数据并进行计算后，调用中的于模块集成的新协议，可以保证界面输入的参数能正确地传入。

支持服务有和等方法。

本次设计使中对对象进行操作，如同操作中的其他对象样。

接受输入数据方法应用程序与集成借助，部件是公司提供的种用部分用语句建立和的连接这样就可以在利用创建参数输入交互界面，然后建立和的自动化连接，就可以在编写的应用程序中调用的命令。

首先在变量声明部分进行定义然后在与输出知识判断合理开始知识库系统不合理知识判断合理不合理图系统开发总体框图图图系统开发设计流程第三章与和链接与数据接口与的连接平台数据库系统知识库系统规则库知识推理算法库输入参数遗传算法优化基于的轮廓线坐标计算获取坐标计算结果调用参数化精确建模结果存储足条件则输出二维工程图加工程序等设计结果，并将本次设计的相关数据信息放入数据库系统进行存储，方便下次设计时重新调用与修改。

设计者人机交互界面参数化设计管理平台二次开发接口计算平台轮复杂轮廓的高精度建模与参数化设计，设计者还可调用知识库知识对三维模型进行判断，检验其是否满足有限元分析加工快速成型等的设计要求，如果不满足设计要求，系统返回初始界面，要求用户重新输入如果满中各齿轮轮廓线的系列点的坐标值求解，之后将计算结果导入文件，然后通过建立文件与的连接，通过宏命令自动读取数据点，并将这些数据进行重构，实现齿对条件进行分析判断，如果输入参数不满足知识库要求，系统返回初始界面，要求用户重新输入当输入参数满足知识库要求时系统便调用的遗传工具箱进行行星齿轮结构优化，然后调用对行星齿轮解决方案。

计算平台和建模模块通过二次开发和接口程序与参数化设计管理平台实现链接。

系统开发的设计流程系统设计流程如图所示，设计者使用时从界面对话框中输入初始参数，该系统先调用知识库系统相关知识计经验行业标准以及设计规则等知识融入三维精确造型设计中数据库系统采用，主要用于管理设计过程中的数据信息，解决行业信息共享的问题，通过全面的功能集成为企业提供个完整高效的数据确建模和数据库模块等组成。

计算平台是利用强大的数值计算和数据处理功能完成齿轮复杂轮廓坐标点的计算建模模块是利用宏命令读取轮廓坐标数据完成齿轮三维精确建模知识库主要是将设的精确建模与参数化设计，使企业的设计知识得以重用，大大提高产品的设计质量和对市场的快速响应能力。

系统框架行星齿轮参数化设计系统的总体框架如图，主要有人机交互界面参数化设计管理平台计算平台精，系统便会先调用完成齿轮复杂轮廓线坐标计算，然后通过调用宏命令自动读取轮廓坐标数据，完成齿轮的三维建模，并将三维齿轮模型装配成行星齿轮传动系统。

基于该系统，可以完成齿轮的，系统便会先调用完成齿轮复杂轮廓线坐标计算，然后通过调用宏命令自动读取轮廓坐标数据，完成齿轮的三维建模，并将三维齿轮模型装配成行星齿轮传动系统。

基于该系统，可以完成齿轮的精确建模与参数化设计，使企业的设计知识得以重用，大大提高产品的设计质量和对市场的快速响应能力。

系统框架行星齿轮参数化设计系统的总体框架如图，主要有人机交互界面参数化设计管理平台计算平台精确建模和数据库模块等组成。

计算平台是利用强大的数值计算和数据处理功能完成齿轮复杂轮廓坐标点的计算建模模块是利用宏命令读取轮廓坐标数据完成齿轮三维精确建模知识库主要是将设计经验行业标准以及设计规则等知识融入三维精确造型设计中数据库系统采用，主要用于管理设计过程中的数据信息，解决行业信息共享的问题，通过全面的功能集成为企业提供个完整高效的数据解决方案。

计算平台和建模模块通过二次开发和接口程序与参数化设计管理平台实现链接。

系统开发的设计流程系统设计流程如图所示，设计者使用时从界面对话框中输入初始参数，该系统先调用知识库系统相关知识对条件进行分析判断，如果输入参数不满足知识库要求，系统返回初始界面，要求用户重新输入当输入参数满足知识库要求时系统便调用的遗传工具箱进行行星齿轮结构优化，然后调用对行星齿轮中各齿轮轮廓线的系列点的坐标值求解，之后将计算结果导入文件，然后通过建立文件与的连接，通过宏命令自动读取数据点，并将这些数据进行重构，实现齿轮复杂轮廓的高精度建模与参数化设计，设计者还可调用知识库知识对三维模型进行判断，检验其是否满足有限元分析加工快速成型等的设计要求，如果不满足设计要求，系统返回初始界面，要求用户重新输入如果满足条件则输出二维工程图加工程序等设计结果，并将本次设计的相关数据信息放入数据库系统进行存储，方便下次设计时重新调用与修改。

设计者人机交互界面参数化设计管理平台二次开发接口计算平台平台数据库系统知识库系统规则库知识推理算法库输入参数遗传算法优化基于的轮廓线坐标计算获取坐标计算结果调用参数化精确建模结果存储与输出知识判断合理开始知识库系统不合理知识判断合理不合理图系统开发总体框图图图系统开发设计流程第三章与和链接与数据接口与的连接利用创建参数输入交互界面，然后建立和的自动化连接，就可以在编写的应用程序中调用的命令。

首先在变量声明部分进行定义然后在部分用语句建立和的连接这样就可以在中对对象进行操作，如同操作中的其他对象样。

接受输入数据方法应用程序与集成借助，部件是公司提供的种用于模块集成的新协议，可以保证界面输入的参数能正确地传入。

支持服务有和等方法。

本次设计使用方法，用来在中执行条指令，将个命令字符串作为变量并返回个字符串。

程序接受输出的计算结果接受输入数据并进行计算后，调用中的内置函数将计算结果保存为文本文件。

然后利用中语句打开文件，用语句读取数据。

与的链接系统是个集二维工程绘图线框造型曲面造型实体造型特征造型等多种造型方法相结合，参数化和非参数化相混合的混合造型系统。

系统与具有无缝接口，从而使基于系统的二次开发更加便捷。

用编程语言可以实现直接创建对象来调用系统。

系统中的宏命令用和语言编写，实现和的链接，首先要定义对象，定义的对象变量可以是支持的所有类，下面是链接的代码，宏是系列组合在起的命令和指令，采用脚本语言编宏可以实现多任务执行的自动化。

如果用户需要不断重复地进行些操作时，可以充分利用所提供的宏功能来自动完成这些重复性工作。

在完成齿轮精确三维建模的过程中，可以根据设计者的意图，设置驱动模型的相关参数作为变量化参数，根据编程的需要可将变量化参数命名并修改。

将所获取的程序与人机界面的事件代码发生关联，通过度要求。

本次设计采用了渐开线齿廓和齿根过渡曲线精确数学模型，使参数化设计功能得以更好地体现，建立如图所示坐标系，渐开线齿廓方程为齿廓上任意点的压力角，齿廓上任意点至齿轮轴心的距离分度圆压力角基圆半径齿根过渡曲线为段长幅外摆线，方程由共轭齿廓运动学方法求得，图中为静坐标系，为动坐标系通过坐标变换，得出基于展成法的齿根过渡曲线方程为图单个齿形示意图图坐标变换其中滚刀齿顶平台半宽实际加工节线至滚刀圆角中心的距离参数说明滚刀顶部圆角半径滚刀齿顶平台半宽滚刀齿顶高分度圆半径根据以上齿廓曲线方程利用软件编程输出复杂轮廓曲面上的坐标值，输出点的数量根据造型精度来确定，通常数据点越多，重构造型后轮廓面的形状越精确，具体输出点数量由编程过程中的控制步长来实现，之后将计算结果导入保存为文件然后通过调用宏命令自动读取轮廓坐标数据，完成齿轮的三维建模。

行星齿轮的自动装配零部件间的几何及装配拓扑关系定义父零件和子零件，各子零件中包含几何拓扑关系尺寸参数及其初值等几何信息，而父零件中包含各子零件的装配约束关系，以及整个组件所有的尺寸参数并与子零件相应的尺寸参数建立关联。

建立合理的零件装配图基于零件分类和零件间的拓扑关系，建立装配图。

下图是实现自动装配过程的简单描述。

这种方法将整个装配过程分解到了各的零部件参数化的过程中去。

第六章型行星齿轮传动遗传算法优化与参数化设计实例按最小体积为目标，设计型单排内外啮合行星减速器。

已知输入转矩，传动比，要求相对误差。

取齿轮材料均为，表面淬火，，，工况系数，载荷分布不均匀系数，，行星轮个数，齿宽，限制齿宽系数，取，。

遗传算法优化这是个非线性规划问题，通过遗传工具箱可以很方便地求解。

根据节中建立的数学模型，由于约束，可看作变量的边界条件下文提到的，故使用惩罚法构造适应度函数时只需考虑约束用文件编辑器编写适应度函数文件„„„，⋯，使用浮点编码进行遗传优化，取种群规模，交叉概率，变异概率，进化代数。

编写文件调用遗传算法主函数，其中有如下关键代码等号左边各参数代表需要输出的有关结果，从结果中可以了解各代的进化情况及其最优值右边为遗传算法主函数，代表变量边界条件，设定初始种群，其余依次代表设定进化代数选择均匀算术