基于matlab的v带传动优化设计说明书.zip

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1、摘要常规的V带传动设计过程复杂而且没有实现优化，所以设计结果往往难以达到预期的最优结果。该课题将采用基于MATLAB的多目标优化方法。通过建立数学模型，以获得最小的带轮半径、最少的皮带根数和最短的中心距为目标。并运用权重因子把多目标问题问题转化成单目标问题。结果取得了良好的优化效果，通过和常规设计比较，基于MATLAB的优化设计结果更加结构紧凑、满足要求。关键词：MATLAB；V带传动；优化设计IAbstractThetraditionaldesignofclassicalV-beltdriveisco

2、mplicatedandwithoutusingoptimization;soitishardtoachieveexpectedoptimalresult.ThisarticleintruducesthemultiobjectiveoptimaldesignofclassicaV-beltdrivebasedonoptimizationtool-Matlab.Accordingtothismethod,theoptimalmathematicalmodleisbuilt,whichtargetssmal

3、lestquantity,leastbeltsandshortestcenterdistance.Andthenapplyaweightingfactortomulti-objectiveproblemintoasingleobjectiveproblem.Theresultsshowobviousoptimizationeffect.Comparedtothetraditionaldesign,theV-beltdesignbecomessimperandmoreapplicable.Keword:M

4、ATLAB;V-belttransmission;optimizationdesignII目录第一章绪论31问题的提出31.1.1V带传动设计中存在形成多方案的可能性31.1.2V带传动的带速应合理选择31.1.3设计时考虑中心距可调节的方案41.1.4设计中v带传动的寿命应予以充分考虑41.2优化的提出51.2.1优化的定义51.2.2常见V带传动的几种优化方法51.2.3优化方法的确定51.3MATLAB的语言特点61.3.1编程效率高61.3.2用户使用方便61.3.3扩充能力强61.3.4语句简

5、单，内涵丰富61.3.5高效方便的矩阵和数组运算71.3.6方便的绘图功能71.4设计的主要内容7第二章MATLABD技术研究92.1M文件的研究92.1.1脚本文件和函数文件92.1.2M函数文件格式102.1.3函数调用102.1.4局部变量和全局变量112.2曲线拟合工具箱的列表曲线拟合研究112.2.1MATLAB曲线拟合工具箱简介122.2.2MATLAB曲线拟合工具箱的使用方法122.3MATLAB优化工具箱研究132.3.1优化工具箱简介132.3.2优化函数简介15（1)线性规划问题15

6、（2）非线性规划问题16（3)最小、最大化问题18(4)多目标规划问题19第三章基于MATLAB的V带优化设计203.1常规方法设计203.2基于MATLAB的V带优化设计223.2.1.建立优化的数学模型223.2.2.确定分目标它们的权重243.2.3编写程序253.2.4计算结果273.3对于两种方法结果的比较和分析283.3.1两种结果的比较283.3.2对于各项数值的变化分析28第四章总结与展望30致谢31参考文献32第一章绪论带传动结构简单、传动平稳、造价低廉、缓冲吸震，是一种常见的机械传动

7、，其常规设计是以保证带传动不发生打滑又有足够疲劳寿命为设计准则进行的选择设计，经验性强，设计结果很难达到最优。1问题的提出1.1.1V带传动设计中存在形成多方案的可能性V带传动在中小功率动力传动中应用十分广泛。在设计V带传动的过程中，需先根据己知的功率、转速、原动机和工作机类型、传动位置要求及工作条件来确定。在传统的普通v带设计时，一般都按照以下几个步骤进行：①计算设计功率Pc；②初选普通V带的型号；③选取小带轮的基准直径及大带轮基准直径；④验算带速；⑤初选中心距和带的基准长度；⑥验算小带轮包角；⑦确定

8、v带的根数；⑧计算初拉力；⑨计算带轮轴上的压力。上述步骤中，在小带轮基准直径选取、带的长度和确定中心距时。都存在形成多方案的可能性。其主要依据是：在小带轮基准直径选取时，传统设计要求小带轮基准直径要不小于给定的该类带型的最小直径。而带轮基准直径的选取通常应考虑系列值，不应只考虑单个值。因为直径越小，单根带允许传递的功率越小，带的根数越多。对不同的传递功率要求的带的根数也不同，并且在设计时还对使用带的最多根数有所限制。在V带长度的选取时，常规