C语言实习报告-蜗杆传动的优化设计

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1、 C C 语语 言言 实实 习习 报报 告告 XXXXXXXXXXXX 学院学院 XXXXXXXXXXXXXX 班班 XXXXXXXXXX 一、设计题目：蜗杆传动的优化设计 设计一普通圆柱蜗杆，已知参数：输入功率P8.8Kw；蜗杆转 速 1 960/ minnr ；传动比 18i ；由电动机驱动，载荷平衡。蜗杆材料 20Cr，表面硬度58H RC ，蜗轮材料为 101ZQ Sn ，离心铸造，蜗杆减 速器每日 8h，全年按 300 个工作日计，要示工作寿命不低于 10 年。 根据以上条件进行优化设计， 通常在满足使用要求的前提下，以结构 尺寸是否紧凑、 传动效率是否较高作为评判设计优劣的指标，在

2、此以 传动中心别具匠心为目标函数 21 () / 2() / 2am qzm qiz 式中：a传动中心距； m 蜗杆轴向和蜗轮端面模数； q 蜗杆直径系数； 1 z 蜗杆头数； 2 z 蜗轮齿数； i工程传动比； 二、题目分析：由上式可知传动中心别具匠心与模数、蜗杆直径系数 和 蜗 杆 头 数 有 关 。 此 三 个 参 数 可 作 为 独 立 设 计 变 量 ， 即 1231 , TT xxxxm q z ， 与 此 相 对 应 ， 目 标 函 数 可 写 为 : 123 ()() / 2fxxxix 在进行蜗杆传动设计时，各参数应满足强度和刚度方面的要求， 应用网格法可求解这一问题。 网格

3、法是约束直接优化方法中较为简单 的一种方法，它的基本思想是将可行域分为许多网格，求出满足设计 约束的网格点上的目标函数值，比较它们的大小， 从中选择函数值最 小的网格点。依次循环，直到网格之间的距离达到控制精度，即可得 满足精度要求的近似最优解。 三、算法步骤：网格法的算法步骤为： （1）给定目标函数初值 * f （一个足够大的正数） 、对应各设计变 量 (1, 2,) i xin 的等分数和计算精度。 （2）将区间 , ii ab 进行 i m 等分，间距为 ii i i ba h m ，各分点坐标为 () i t iiii xat h ,式中: 1, 2,1, 2, ii tmin ， 共

4、有 T 个分点： 1 (1) n i i Tm （3）对 T 个分点按顺序逐一进行可行性检查，放弃那些不满足 设计约束 ()0(1, 2,) u gxum 的网格点，计算满足设计约束的网格点 所对应的目标函数值 () () k fx ，并与目标函数初值 * f 比较，若 ()* () k fxf ，则 *() () k ffx 。否则，判别下一个网格点。 （4）如果 max,1, 2, i hin 则停止计算， * ,xf 即为所求的最 优点和最优值。否则取 * iii axh * iii bxh (1,2,)in 转向步骤（2）继续计算。 四、流程图 五、程序 #include“stdio.h“ /*预处理命令*/ #include“stdlib.h“ #include“math.h“ /*主函数*/ main() double fun(double x3); int yesorno(int ng, d