10.通用零部件程序设计

1、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

2、模块可完成不同的设计计算功能。模块化程序结构层次主控模块功能模块子模块1子模块N齿轮传动模块化结构图主控程序选择功能模块程序代码闭式标准圆柱齿轮传动设计计算功能模块程序闭式变位圆柱齿轮传动设计计算功能模块程序闭式圆锥齿轮传动设计计算功能模块程序开式标准圆柱齿轮传动设计计算功能模块程序开式变位圆柱齿轮传动设计计算功能模块程序开式圆锥齿轮传动设计计算功能模块程序子模块程序(可供各功能模块共享)求KA子模块.求HlimFlim子模块K=1K=2K=3K=4K=5K=6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

3、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AB入口ABN-S图选择结构条件ABE入口出口是 条件 否A B条件case1case2caseN.循环结构A条件入口NY出口条件AYN入口出口AUNTILAWHILE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

4、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

5、）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

6、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

7、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f(x)g(x)xixi+1yiyi+1误差xy二维数表线性插值数学模型f(x)A(xi yj)B(xi yj+1)C(xi+1 yj+1)D(xi+1 yj)ZijZij+1Zi+1jZi+1j+1T(x,y)EFT(x,y)g(x)xyzZEZF一维数表非线性插值数学模型f(x)g(x)xiXi+1Xi+2YiYYi+1Yi+2误差XYx插值结点选取x1x2x3xxnxn-1xn-2xxixi+1xi+2xxixi-1xi+1xxyxyxyxy齿轮动载系数9876KVVZ1/1001.0X1X2Y1Y2对数线图数学模型PnPAPKP