基于知识的弧齿锥齿轮CAD系统的设计与研究

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1、01057基于知识的弧齿锥齿轮CAD系统的设计与研究赵冬生指导教师姓名、职称：专业或领域名称：学生所属学院：论文答辩日期：邋幽邈避Candidate：ZhaoDongshengSupervisor：Prof．ChenXinduMay2012SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China，510006化、信息化方向发展，同时，机械传动向大功率、高速重载、运转平稳、

2、低噪声、高效率方向快速增长。弧齿锥齿轮是实现相交轴运动传递的基础元件，由于具有重合度大、传动平稳、承载能力高等优点，被广泛应用于各种机器设备的相交和交错轴传动，如汽车、工程机械、旋翼推进的直升机、机床等。弧齿锥齿轮具有复杂的数学模型和几何外形，其设计过程中涉及大量的设计标准、公式、经验系数等因素，导致在传统设计方法中，从参数设计到图纸绘制的每一个阶段都需要查询大量的设计手册，依靠丰富的设计经验，重复大量相似的工作，严重影响了设计的效率和质量。本文针对弧齿锥齿轮设计过程中工作量大、设计知识不能共享、专业依赖

3、严重等系列问题。将知识工程技术、数据库管理技术和参数化绘图技术引入弧齿锥齿轮设计过程。首先，对弧齿锥齿轮设计过程进行了仔细地分析，明确了影响设计效率和质量的因素，提出了基于知识的弧齿锥齿轮CAD系统体系结构。然后，根据设计过程中领域知识的特点，建立了由基于面向对象表示的案例库和基于CLIPS规范的规则库组成的弧齿锥齿轮设计知识库，并在此基础上，建立了基于数据库和特征矩阵的CBR与基于CLIPS的RBR构成的CBR．RBR混合推理机制以及基于AutoCAD二次开发的参数化绘图模型，通过算例的求解分析，验证基

4、于知识的弧齿锥齿轮CAD设计系统在弧齿锥齿轮设计中的优越性。最后，基于AutoCAD利用MicrosoftVisual2005、ObjectARX、CLIPS等开发工具，开发了一个弧齿锥齿轮CAD设计系统，详细介绍了系统的目标、系统的功能结构、系统数据库设计与软件设计。本文的研究工作有助于减少弧齿锥齿轮设计工程中的工作量，减少对设计人员专业知识的依赖；有助于设计经验的继承和共享，提高设计的效率和质量。关键词：弧齿锥齿轮；知识工程；参数化绘图；CBR：RBR；CLIPS广东工业大学硕士学位论文ABSTRAC

5、TWiththedevelopmentofscienceandtechnology，modemindustrialmachineriesarebecomingmoreheavy—duty，automatedandinformationalized，atthesametimemechanicaltransmissionhavetomeetintensivelyhigh—power，speedandheavyduty，lowvibration，lownoise，high．efficiency，highstre

6、ngthofgeardrive．Becauseofthehighdegreeofcoincidence，smoothtransmission，theadvantagesofcarryingCapacity，spiralbevelgear，asthebasiscomponentformotiontransmissionoftheintersectingaxes，iswidelyusedforintersectionandcrossshaftofvariousmachinery，such弱automobile

7、s，engineeringmachinery，rotorpropelledhelicopters，andmachinetools．ThedesignprocessofspiralbevelgearwithcomplexmathematicalmodelsandgeometricshapeinvolvedSOmanysubjectivefactors，suchasdesignstandards，formulasandempiricalcoefficients，thattraditionaldesignmet

8、hodneedtocheckalotofhandbooks，dependonrichdesignexperience，doplentyofsimilarworkineachphraseofthedesignprocessfromparameterdesigntopaperdrawing．Soitinfluencesheavilytheefficiencyandqualityofdesign．Thispaperengagedin