轴类零件的一体化设计系统开发_毕业设计论文(编辑修改稿)

轴类零件的一体化设计系统开发_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

, 具有简单易用的特点 , 但由于 Automation GATEWAY 是第三方软件 , 只能访问部分Pro /E的数据库及内部应用函数 , 故其功能受到了很大的限制。 一种更好的方式是使用 VB API工具 , VB API是 Pro/E 使用 VB 进行二次开发的需求而增加的一种新的开发工具 , 用户可以直接使用这一工具采用 VB语言编写应用程序而不需借助第三方工具 . 与 Pro/toolkit相比 , VB API的开发模式只能是异步模式 , 即应用程序可以独立于 Pro/E 启动 , 启动后再启动 Pro /E或连接到 Pro /E的一个进程中。 该异步模式又可分为两种方法 , 简单异步模式与完全异步模式。 二者之间的区别在于 , 简单异步模式不处理来自 Pro/E 的请求 , 应用程序中没有用于处理 Pro/E 事件的 listener, 而在完全异步模式时 , 应用程序中有处理 Pro/E 事件的 listener方法 , 因此完全异步模式可以用使用起来更易于理解和掌握而且层次性更强。 AutoCAD ActiveX/VBA的二次开发技术 AutoCAD 是目前全球使用最广泛的一种工程图形设计软件。 它强大的生命力不仅天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 8 在于其完善的绘图功能、良好的用户界面，而且还在于它具有开放式的结构体系和众多的系列化产品，并为用户提供多种二次开发的工具和方法。 Active Automation 是微软公司推出的一个 技术 标准，该 技术 是 OLE技术 的进一步扩展，其作用是在 Windows 系统的统一管理下协调不同的应用程序，允许应用程序之间相互控制、相互调用。 目前， ActiveX Automation 技术 已经在 Inter、 Office系列办公软件的开发中得到了广泛的应用。 AutoCAD 作为一种具有高度开放结构的 CAD 平台软件，它提供了强大的二次开发环境。 从 AutoCAD R14 版开始， AutoCAD 引入了 ActiveX Automation 技术。 由于 ActiveX技术 是一种完全面向对象的 技术 ，所以许多面向对象化 编程 的语言和应用程序，可以通过 ActiveX 与 AutoCAD 进行通信，并操纵 AutoCAD 的许多功能。 AutoCAD ActiveX 技术 提供了一种机制，该机制可使 编程 者通过 编程 手段从AutoCAD 的内部或外部来操纵 AutoCAD。 ActiveX 是由一系列的对象，按一定的层次组成的一种对象结构，每一个对象代表了 AutoCAD 中一个明确的功能，如绘制图形对象、定义块和属性等等。 ActiveX 所具备的绝大多数 AutoCAD 功能，均以方法和属性的方式被封装在 ActiveX 对象中，只要使用某种方式，使 ActiveX 对象得以 “ 暴露 ” ，那么就可以使用各种面向对象 编程 的语言对其中的方法、属性进行引用，从而达到对AutoCAD 实现 编程 的目的。 在本系统中，采用 AutoCAD ActiveX/VBA 的二次开发技术实现相关公差的自动标注。 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 9 3 系统开发过程 轴的参数化辅助设计 登陆界面 根据 轴 设计准则的要求， 用 可视化语言编各设计用户界面时 ,要尽量做到界面直观、友好、美观。 每一个窗体既不要设置很多控件 ,使界面显得拥挤 ,也不要使界面显得过于简单 ,把有联系的几个控件分割开来。 登陆界面 如图 31所示。 图 【进入】 按钮 对应代码： Private Sub 进入 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles 轴类型选择 .Show() () End Sub 【关于】按钮对应代码： Private Sub 关于 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles MsgBox(本系统以 Access为底层数据库，采用 Visual Basic编程语言，可通过在可视化人机界面输入关键参数完成轴类零件的 Pro/E三维模型的快速生成及修改工作；并可在此设计 系统下完成阶梯轴上各段的精度设计并实现只能标注。 ) End Sub 【退出】按钮对应代码： Private Sub 退出 _Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles If MsgBox(退出轴类零件的一体化设计系统 , + , 轴类零件的一体化设计系统 ) = Then 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 10 End End If End Sub 轴类型选择 按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴三类。 工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴，这类轴在各种机械中最为常见 ， 如减速器所用到的轴。 只承受弯矩而不承受扭矩的轴称为心轴 ， 如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。 只承受扭矩而不承受弯矩的（或弯矩很小）的轴称为传动轴。 其类型选择界面 设计 如图 32 所示： 图 32 轴类型选择 轴 设计准则及计算 轴的设计和其他零件 的设计相似，包括结构设计和工作能力的计算两方面内容。 轴的结构设计主要是根据轴上零件的安装、定位及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。 轴的结构设计不合理，会影响轴的工作能力和轴上零件的工作的可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。 因此轴的结构设计是轴设计中的重要内容。 轴的工作能力计算是轴的强度、刚度和振动稳定性等方面的计算。 轴 设计 的 参数 较 多 ，我们就要考虑到这些参数录入、选择界面布局合理、清晰、简洁，使人从整体角度看，一目了然、条理清晰、分类明确、主次关系安排合理。 主要包括 对话 框的设计 、 静态文本控件和编辑控件的设计 、 图像控件的设计 以及 按钮的设计 ， 本设计界面将轴各段的尺寸分别对应图形位置进行数据输入，符合人的思维习惯，且不易丢失或遗漏设计数据。 其界面如图 33 所示。 设计人员 只需 输入各段轴径及轴长，键是标准件， 键槽的尺寸 b、 L、 t可根据输入的轴径和轴长根据国标即可查天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 11 询得到。 图 33轴结构设计界面 轴的计算通常都是在初步完成结构设计后进行校核计算，计算准则是满足轴的强度或刚度要求，必要时还应校核轴的振动稳定性。 进行轴的强度校核时，应根据轴的具体受载及应力情况，应采取相应的计算方法， 并恰当地选择其许用应力。 (1)对于只承受弯矩的轴（心轴），应按弯曲强度计算；对于及承受弯矩又承受扭矩的轴（转轴）应按弯扭合成强度条件进行计算。 通过轴的结构设计，轴的主要尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力的作用位置均已确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）已可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。 一般的轴用这种方法计算即可。 其计算步骤如下： (1) 做出轴的计算简图（即力学模型）。 (2) 做出弯矩图。 (3) 做出扭矩图。 (4) 校核轴的强度 轴的弯扭合成强度条件为： 22221()( ) 4 ( ) [ ]2ca MTMTW W W      (31) 式中： ca — 轴的计算应力， MPa ； M — 轴所受的弯矩， .Nmm ； T — 轴所受的转矩， .Nmm ； W — 轴 的抗弯截面系数， 3mm ； 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 12 1[] — 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力，其值按机械设计手册查得。 心轴按弯扭合成强度条件计算，取 T =0 即可。 其计算界面如图 34所示： 图 34按弯扭合成强度条件计算 【计算】按钮的程序代码： Dim Fh, Fv, a, L2, B, L3, L4, Fh1, Fh2, Fv1, Fv2, la, lb, α, d, b2, t2 A s New Single Dim Mh, Mv, M, p, n, T, W, σca, σ As New Single p = Val() n = Val() a = Val() Fh = Val() Fv = Val() σ = Val() α = Val() L2 = Val(结构 .) B = Val(结构 .) L3 = Val(结构 .) L4 = Val(结构 .) d = Val(结构 .) b2 = Val(结构 .) t2 = Val(结构 .) T = 9550000 * p / n 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 13 la = L2 + B + L3 / 2 a / 2 lb = L4 B / 2 + L3 / 2 Fh1 = Fh * lb / (la + lb) Fv1 = Fv * lb / (la + lb) Mh = Fh1 * la Mv = Fv1 * la M = (Mh + Mv) ^ W = PI * d * d * d / 32 b2 * t2 * (d t2) ^ / 2 / d σca = (M ^ 2 + (α * T) ^ 2) ^ / W If σca = σ Then = 安全 (强度满足要求，设计完成 , , , ) Else = 不安全 (强度不满足要求 ,请重新选择参数 , , , ) End If End Sub 对于精度要求较高的轴，我们还需对其进行疲劳强度进行校核。 这种校核计算的实质在于确定变应力情况下轴的安全程度。 在已知轴的外形、尺寸及载荷的基础上，即可通过分析确定出一个或几个危险截面（这时不仅要考虑弯曲应力和扭转切应力的大小，而且要考虑应力集中和绝对尺寸等因素影响的程 度），按式 33 求出计算安全系数 S ， 即 22.ca SSSSSS  (32) 仅有法向应力时，应满足 1amSSK    (33) 仅有扭转切应力时，应满足 1amSSK    (34) 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 14 为了把繁琐的校核计算简化， 开发出其校核界面，通过输入需要的参数和图标查询即可得到校核结果。 其界面如图 35所示： 图 35安全系数校核界面 【计算】按钮程序代码： Private Sub Button3_Click(ByVal sender As , ByVal e As ) Handles Dim d, W, Wt, M总 , T, σb, τt, p, n, d4 As New Single Dim Fh, Fv, a, L2, B, L3, L4, Fh1, Fh2, Fv1, Fv2, la, lb, Mh, Mv, M, qσ, qτ, kσ, εσ, ετ, ασ, ατ, βσ, βτ, kτ As New Single Dim K弯 , K切 , Sσ, Sτ, Sca, ψτ, ψσ, σ, τ, S As New Single d = Val() p = Val() n = Val() a = Val() Fh = Val() Fv = Val() L2 = Val(结构 .) B = Val(结构 .) L3 = Val(结构 .) L4 = Val(结构 .) d4 = Val(结构 .) T = 9550000 * p / n 天津职业技术师范大学 2020届本科生毕业设计 15 la = L2 + B + L3 / 2 a / 2 lb = L4 B / 2 + L3 / 2。