新型齿轮专家CAD系统架构与开发.pdf

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1、2010年5月中国制造业信息化第39卷第9期新型齿轮专家CAD系统架构与开发王昆(江苏省金象减速机有限公司，江苏淮安223001)摘要：为应对当前传动行业中非标产品对交货期及设计质量提出的较高的要求，提出了一种新型齿轮设计专家系统软件的总体架构，阐述了其中的关键技术(知识数据库架构与检索、工具层开发技术与AutoCADActiveXAutomation技术)以及传动设计与图形处理模块的开发要点，最后用设计实例验证了系统的设计性能。关键词：齿轮设计；专家系统；知识数据库；Automation技术；工具层技术；传动设计；图形处理中图分类号：TP319

2、文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010)09—0044—07传动行业近年来是机械行业最为活跃的分支之一，随着新一轮采购热潮的到来，传动产品的品种及需求逐年增加，非标产品在新的采购热潮中占据主要份额，而且对交货期及设计质量提出了较高图1软件的总体结构示意图的要求，以往单凭经验的粗放式设计模式在设计质例层、工具层与知识数据库层。工具层与知识数据量及效率上远不能满足需求，因此具备图形处理能库层构成智能平台，并支持实例层工作。“齿轮专力的新型齿轮专家系统是应对新的设计需求的最家CAD系统”实际上构成层次中的实例层，用户在佳工具。使用中实际面

3、对的是实例层，工具层与知识数据库层以后台形式存在，用户在使用中感觉不到这两层1系统的总体架构的存在，所有的设计工作及流程均在这两层的支持本系统主要实现渐开线圆柱斜齿轮、高速齿控制下完成。工具层包含各种通用性工具(如专家轮、圆锥齿轮及蜗杆传动4类常见传动类型的设计系统工具、传动设计工具、强度计算工具、几何与精与图形处理。系统通过与用户进行交互式数据处度计算工具、图形处理工具、可靠性计算工具、优化理，以强度设计为起点，几何及精度设计为主要环工具、流程控制工具、数据库管理工具等)，它们支节，产品图纸为最终输出。每个环节都是可任意组合的松散连接的模块，既

4、可以连接成整体实现全流持实例层的工作并完成对知识数据库的管理。同程动作，也可以单独使用，以实现系统固定功能与时，这些工具因其较强的独立性与稳定性，既使软灵活性的结合，使系统具有较强的适应能力。件结构更为合理，便于维护，又可以构建新的系统，本系统的突出特征是，用户在使用中可以得到从而具备良好的可扩展性。专家级的提示或帮助，系统对设计结果进行优化级别判断，并给出进一步优化的建议。随着用户使用次数的增加，系统将带有显著的用户个性特征。每一种传动类型都包括4个子模块：传动设计、强度校核、几何及精度计算、图形处理。这4个模块自成体系，既可以单独使用，也可以

5、按照设计流程工作。系统总体结构如图1所示。在软件结构上，采用了分层的、工具支持的结图2软件的层次结构示意图构模式(如图2所示)。整个系统分为3个层次：实收稿日期：2010—02—01作者简介：王~(1975一)，男，l~lJqNtlIA，江苏省金象减速机有限公司工程师，主要从事机械传动装置设计及其软件开发工作。·现代设计与先进制造技术·王昆新型齿轮专家CAD系统架构与开发452系统的关键技术／定义SQL查询语句：假设数据库KA数据表2．1系统的知识数据库结构与检索方法单名称为“tbfKA”strSQL=SELECT*FROMtbfKAWHERE知

6、识数据库包括齿轮及蜗杆传动强度、精度计Nu=&DriveMaType&算以及结构设计的专家型数据，所有的计算与图形处理均依赖于此，因此良好的数据结构是系统运行／执行数据库查询效率与稳健性的基本保证。传动件的知识数据常SetRs：Db．OpenRecordset(strSQL)用二维表格与曲线组来表达，前者可以直接转化为／9,数据库表单读出指定内容便于查询的二维数据表，后者必须通过处理转换为IfRs．RecordCount<>0Then二维数据表。如使用系数KA表(表1)，经过简单KA=Rs．FieldsCw&WorkMaType)转换即可在数据库

7、表达(表2)。Value表l使用系数KA(原表)卜EndIf／毕乎查询结果赋值于函数SearchI认=KA解放内存Rs．CloseDb．Close表2经简单转换后的数据库表单SetRs=NothingSetDb=NothingEndFunction检索接触系数z。的函数“SearchZp”：PublicFunctionSe~chZp(ByValD—AAsDouble)AsDouble在检索数据时，可以使用类似于下列的函数来DimDbAsDatabase，RsAsRecordset初始化实现：查询KA的函数可以按照以下模式开发，其数据库思路是，连接

8、数据库一根据原动机工作特性查询一DimstrSQLAsStringSQL查询语句条记录一读取工作机工作特性决定的字段值KADimZ0As