基于VB標(biāo)準(zhǔn)圓錐齒輪參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)正文

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1、 摘 要 在各類機(jī)械產(chǎn)品的零件中,齒輪占有相當(dāng)大的比重,提高齒輪的設(shè)計質(zhì)量和效率已成為提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和效率的關(guān)鍵?？焖僭O(shè)計與制造技術(shù)為制造業(yè)提高市場響應(yīng)速度，廣泛應(yīng)用于航空、汽車、機(jī)床和自動化生產(chǎn)線等各種機(jī)械中。 本文主要介紹圓錐齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)，通過visual Basic6.0的可視化界面設(shè)計方法對齒輪傳動參數(shù)的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，以Windows操作系統(tǒng)為平臺，以VB語言為開發(fā)工具，開發(fā)出了齒輪參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)。 本文使用了數(shù)表和線圖的程序化方法，消除了人工取值的誤差問題，做到了設(shè)計計算值規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化；利用數(shù)學(xué)模型將工程問題轉(zhuǎn)

2、化為數(shù)學(xué)問題，便于修改和計算。利用可視化設(shè)計工具，開發(fā)出了非常友好的窗體界面，通過點擊按鈕便可實現(xiàn)齒輪參數(shù)的自動設(shè)計，方便的得出齒輪各種基本參數(shù)使系統(tǒng)對實際生產(chǎn)更具有應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞： 齒輪傳動； 參數(shù)化設(shè)計；VB stract In the part of all kinds of engineering goods, the gear wheel occupies sizable proportion, improve designing quality and efficiency of gear wheel become333

3、3, improve mechanical product quality and key to the efficiency already .Fast to design with manufacturing technology raising market response speed for manufacturing industry, apply aviation, car, lathe, automatic production line,etc. to of the various machinery extensively . This text introduc

4、e cylinder gear wheel transmission parameter design systematic development, pass visual sectional design method of visual Basic6.0 to gear wheel transmission design of parameter mainly . On this basis,with WindowsOS as platform,last developing instrument, develop parameter design the system. T

5、his text use count form and procedure method of line chart, dispel artificial error issue of fetching value, accomplish design standardization and standardization of calculating etc. Utilize mathematical model turn mathematics issue into by issue project, easy to revise and calculate . Utilize the

6、 visual design tool, develop very friendly window body interface, can realize the automatic design of the parameter of the gear wheel with button through clicking, convenient drawing various kinds of basic parameters of gear wheel makes the system worth more using to producing actually. Keyword:

7、Gear wheel transmission； The parameter is designed； VB 前 言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。其目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題能力，樹立正確的設(shè)計思想和工作作風(fēng)。在設(shè)計方案的選定，設(shè)計資料的收集，手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的運(yùn)用，零部件及總裝圖的繪制等方面有較全面的鍛煉。畢業(yè)設(shè)計說明書不只反映了設(shè)計的思想內(nèi)容，方法和步驟，而且還反映了學(xué)生的文理修

8、養(yǎng)和作風(fēng)。 齒輪傳動是機(jī)械傳動中最重要的傳動之一，型式很多，應(yīng)用廣泛 ，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速度可達(dá)200m/s。齒輪傳動有1）效率高，像一級圓柱齒輪傳動的效率可達(dá)99%實用意義很大。2）齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，壽命長，一般可以工作一、二十年對車輛及在礦井工作的機(jī)器尤為重要。3）傳動比穩(wěn)定。 在各類機(jī)械產(chǎn)品的零件中,齒輪占有相當(dāng)大的比重,提高齒輪的設(shè)計質(zhì)量和效率已成為提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和效率的關(guān)鍵。快速設(shè)計與制造技術(shù)的出現(xiàn)為制造業(yè)提高市場響應(yīng)速度奠定了堅實的基礎(chǔ)，國外應(yīng)用此技術(shù)與方法已有大量成功的先例，如美國萊斯勒公司開發(fā)Neno小型汽車，減少了63%的工程技術(shù)人員，縮短28%的開

9、發(fā)時間；DEC公司使產(chǎn)品開發(fā)時間縮短了60%；通用發(fā)動機(jī)廠使設(shè)計修改量減少了75 %等等。 在選擇程序語言時，要考慮開發(fā)語言的功能是否強(qiáng)大，技術(shù)是否先進(jìn)，使用是否方便，同時還要考慮開發(fā)所花費(fèi)的時間及效果。在齒輪傳動參數(shù)設(shè)計中，采用VB語言作為開發(fā)工具，這是由于VB是一種在windows環(huán)境下的、可視的面對象的程序設(shè)計語言，在其圖形用戶界面上通過操作界面元素，如菜單、按鈕、對話框、編輯框、單選框、復(fù)選框、列表框和滾動等，由可視開發(fā)工具自動生成應(yīng)用軟件，并且VB開發(fā)的應(yīng)用軟件具有良好的可移植性和可擴(kuò)充性，所以本設(shè)計采用VB語言。本文主要介紹圓柱齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)，通過visual Bas

10、ic6.0的可視化界面設(shè)計方法對齒輪傳動參數(shù)的設(shè)計。為達(dá)到齒輪類產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的要求，實現(xiàn)在不同的參數(shù)和要求的情況下能夠快速的、較為精確的得出齒輪所需的各種參數(shù)，從而以減少零件的種數(shù)，縮短設(shè)計時間，提高加工效率，便于生產(chǎn)管理，有利于產(chǎn)品的更新改型和獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。 本文在編寫過程中，承蒙指導(dǎo)老師肖志信和各位同學(xué)的大力支持、熱心幫助，在此并表示謝意。由于本人水平有限，時間倉促，說明書中錯誤或不足之處在所難免, 懇請各位老師及同學(xué)提出寶貴意見和建議。 1 參數(shù)設(shè)計技術(shù) 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計技術(shù)代表了當(dāng)今程序設(shè)計的發(fā)展方

11、向，已逐漸成為程序設(shè)計的一個“熱門”技術(shù)。它最大的優(yōu)點就是開發(fā)效率高、代碼重用率高，為軟件開發(fā)提供了一種新的方法，引入了許多新的概念?；趯ο蟮目梢暬绦蛟O(shè)計，使程序設(shè)計員不再是單純地從代碼的第一行一直寫到最后一行，而是考慮如何創(chuàng)建對象，利用對象來簡化程序設(shè)計，將軟件開發(fā)的設(shè)計階段與實現(xiàn)階段緊密地連接在一起。 1.1研究的意義與目的 齒輪傳動的參數(shù)設(shè)計技術(shù)。齒輪傳動是機(jī)械傳動中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動裝置，傳統(tǒng)的齒輪傳動參數(shù)設(shè)計計算，過程復(fù)雜，需要查取很多圖、表，設(shè)計費(fèi)時、效率低，且手工計算容易出錯。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新的設(shè)計模式，齒輪傳動的參數(shù)設(shè)計已由手工轉(zhuǎn)向計算機(jī)自動完成。這樣

12、不但提高了設(shè)計速度和質(zhì)量，減少設(shè)計工件量，同時為現(xiàn)代高速、多變、中少批量的設(shè)計提供了必要的保障手段?，F(xiàn)代齒輪設(shè)計與制造尋找一種有效的技術(shù)方法。可以說，它是齒輪快速設(shè)計技術(shù)的需要,亦是我國齒輪工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的需要,具有重大的現(xiàn)實意義?，F(xiàn)代模塊化設(shè)計方法的研究已經(jīng)廣泛融合其他現(xiàn)代設(shè)計方法、制造和管理技術(shù)，如計算機(jī)輔助設(shè)計、價值工程、成組技術(shù)等，經(jīng)理論分析和實踐證明，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在下述幾個方面: (1)可使現(xiàn)有機(jī)械工業(yè)得到振興，并向高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展；(2) 有利于企業(yè)根據(jù)市場變化，采用先進(jìn)技術(shù)提高產(chǎn)品的質(zhì)量和新產(chǎn)品的開發(fā)，增加企業(yè)對市場的快速應(yīng)變能力；(3) 有利于降低成本，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的競爭能力；

13、(4)減輕機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、制造及裝配專業(yè)技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度；(5)縮短機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計、制造和供貨期限，以贏得用戶。 1.2 開發(fā)語言選擇 在齒輪傳動的參數(shù)設(shè)計模塊中，采用VB6.0語言進(jìn)行編程設(shè)計。之所以選擇VB語言作為開發(fā)工具，是因為Microsoft Visual Basic(簡稱VB)是一種在Windows環(huán)境下的、可視的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言，它將Windows編程的復(fù)雜性封裝起來，使用可視化設(shè)計應(yīng)用程序，提高了應(yīng)用程序的開發(fā)效率，并且具有功能強(qiáng)大，易學(xué)易用，編程簡潔等特點。 除了VB之外,當(dāng)前能夠編制Windows應(yīng)用程序的可視化編程工具還有很多,所針對的編程領(lǐng)域也各有側(cè)重,

14、就微軟系列的可視化開發(fā)工具而言,就有VB,VisualC++,VisualJ++,Visual Foxpro等,其中Visual Foxpro是針對數(shù)據(jù)庫編程的開發(fā)工具； Visual J++能結(jié)合微軟的一貫編程風(fēng)格，很方便進(jìn)行Java的應(yīng)用開發(fā)，但它的移植性較差；Visual C++是為專業(yè)程序設(shè)計員提供的開發(fā)工具,變量聲明和定義嚴(yán)密,功能強(qiáng)大靈活,必須經(jīng)過相當(dāng)?shù)呐Σ拍苷莆?。相對而言，VB簡單易學(xué),變量定義不太嚴(yán)密,對于非專業(yè)程序員而言功能足夠強(qiáng)大。除了微軟之外,其他公司也在為Windows操作系統(tǒng)平臺制作應(yīng)用程序開發(fā)工具,例如前Borland的公司出品的Delphi,C++Bulider

15、, J++Bulider等,其他一些公司出品的針對數(shù)據(jù)庫編程的PowerBulider, PowerDesigner等,不可否認(rèn),這些產(chǎn)品相當(dāng)出色,如果能夠熟練掌握將是編程者能力的體現(xiàn),但是必須承認(rèn),對Windows操作系統(tǒng)最熟悉的還是微軟,而且微軟本身Windows操作系統(tǒng)的源代碼采取不公開的策略,使得其他公司出品的產(chǎn)品在實現(xiàn)相同功能時多少都要走些彎路,用戶在使用這些產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用程序時,程序的效率將會受到影響。 在選擇所需要的應(yīng)用程序開發(fā)工具時,不但要考慮開發(fā)工具的功能是否強(qiáng)大,還要考慮所花費(fèi)的時間和效果。綜合考慮，在確定開發(fā)工具時選擇VB6.0語言編程。 1.3 VB應(yīng)用程序的基本特

16、點 美國微軟公司從1991年推出VB1.0至今已經(jīng)經(jīng)歷了6個版本，VB6.0運(yùn)行在win9x或winme，win2000，winxp，windowsNT等操作系統(tǒng)下，是一個32位的應(yīng)用程序開發(fā)工具，用其設(shè)計應(yīng)用程序時有兩個基本特點:可視化設(shè)計和事件驅(qū)動編程。 1.3.1 可視化設(shè)計 同其他的一些可視化程序開發(fā)工具一樣, VB在設(shè)計應(yīng)用程序界面時可以說是“所見即所得”，在設(shè)計時,頭腦中所想象的應(yīng)用程序界面,完全可以通過鍵盤鼠標(biāo)以及徒手畫出來,而不是編制大量的代碼然后再編譯生成,如果需要修改,也是利用鍵盤鼠標(biāo)和手畫,而底層的一些程序代碼由VB自動生成或修改。 V

17、B為用戶提供大量的界面元素(在VB中稱為控件對象),這些控件對象對于熟悉Windows應(yīng)用程序的用戶而言是一點也不陌生,如“窗體”、“菜單”、“命令按鈕”、“工具按鈕”、“檢查框”等等,用戶只需要利用鼠標(biāo)、鍵盤把這些控件對象拖動到適當(dāng)?shù)奈恢?設(shè)置它們的大小、形狀、屬性等,就可以設(shè)計出所需的應(yīng)用程序界面。 1.3.2 事件驅(qū)動編程 Windows操作系統(tǒng)出現(xiàn)以來,圖形化的用戶界面和多任務(wù)多進(jìn)程的應(yīng)用程序要求程序設(shè)計不能是單一性的,在使用VB設(shè)計應(yīng)用程序時,必須首先確定應(yīng)用程序如何同用戶進(jìn)行交互。例如發(fā)生鼠標(biāo)單擊、鍵盤輸入等事件時,由用戶編寫的代碼控制這些事件的響應(yīng),這就是所謂

18、的事件驅(qū)動編程。前面已經(jīng)談到,在VB中把窗體以及“菜單”、“命令按鈕”等控件稱為對象,如果設(shè)計出了應(yīng)用程序,那么與應(yīng)用程序的用戶直接進(jìn)行交互的就是這些對象組成的圖形界面,也稱為用戶接口或用戶界面,在設(shè)計應(yīng)用程序時就必須考慮到用戶如何與程序進(jìn)行交戶。更進(jìn)一步,甚至程序和程序之間也會有通訊和交戶,基本上用戶是通過鼠標(biāo)、鍵盤與應(yīng)用程序進(jìn)行交互的,這時那些對象就必須對鼠標(biāo)和鍵盤操作所引發(fā)的事件做出響應(yīng)。響應(yīng)就是指執(zhí)行一段應(yīng)用程序,它不沿預(yù)定的路徑執(zhí)行,而是在響應(yīng)不同事件時執(zhí)行不同的代碼。因此,應(yīng)用程序代碼的路徑在每次響應(yīng)而執(zhí)行時可能都是不形同的。 1.4 擬合理論 在齒輪參數(shù)設(shè)計的計算中，常常遇到

19、用線圖表達(dá)參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系。常用的曲線擬合方法有兩類：一類是嚴(yán)格通過被擬合曲線f(x)各結(jié)點（xi,yi）的曲線擬合法；另一類是不通過被擬合曲線f(x)各結(jié)點（xi,yi），但嚴(yán)格控制各結(jié)點與擬合曲線對應(yīng)的偏差而作的擬合曲線。工程上常采用第二種方法進(jìn)行曲線擬合, 本系統(tǒng)采用控制偏差平方和最小的方法進(jìn)行曲線擬合。 1.4.1 擬合原理 擬合基本原理如下： 如圖1-1所示的一組數(shù)據(jù)可以用一個m次多項式 （1-1） 來擬合，即用多項式近似代替這組數(shù)據(jù)的函數(shù)y=f(x)。 設(shè)擬合多項式xi處的偏差為,則 . 擬合多項式曲線要控制局部偏差

20、就是要使結(jié)點處的偏差R最小，通過控制局部偏差從而控制全局偏差就要使各結(jié)點的偏差總和最小。為避免出現(xiàn)失真現(xiàn)象，采用下式控制在結(jié)點處的偏差： (1-2) 與式（1-1）聯(lián)立，式（1-2）可記為: (1-3) 上式的幾何解釋是曲線不嚴(yán)格過原曲線f(x)各結(jié)點，但要控制在各結(jié)點處與原曲線的偏差最小，即擬合曲線較準(zhǔn)確地反映原曲線f(x)(各結(jié)點)的變化趨勢。 由于和是已知的一組數(shù)據(jù)，因此式（1-3）的φ可看作是多項

21、式樣(x)待定系數(shù) αj(j=1,2,…,m,m+1)的函數(shù)，可表示為： φ=φ(α1,α2,…,αm,αm+1) 求出上式中φ為極小時的α1,α2 ,…,αm ,αm+1值代入式（1-3）中，所得多項式就是與原函數(shù)（曲線）各結(jié)點處偏差平方和極小時的擬合多項式（擬合曲線）。因此，這類曲線擬合問題最終是一個多元函數(shù)求極值問題。 要使φ=φ（α1,α2,…,αm,αm+1）為極小，（α1,α2,…,αm,αm+1）必須滿足下式 = = (1-4)

22、 = (1-5) = (1-6) 則式（1-4）可表示為: = =0， （k = 1，2，…，m，m+1） 即 …… (1-7)

23、 解線性方程組(1-7)，便可以求得多項式的待定系數(shù)=（1，2，…,m,m+1）。實際應(yīng)用中常取m＜n。 1.4.2 擬合運(yùn)算 擬合曲線f(x)的運(yùn)算分兩步進(jìn)行。第一步，根據(jù)式(1-5)及式(1-6)求出線性方程組式(1-7)的各個系數(shù)及常數(shù)項以建立方程組；第二步，求解線性方程組式(2-7)。 式(1-7)的系數(shù)矩陣是一對稱矩陣，因此整個系數(shù)矩陣只有2m+1個不同元素sl (l=1，2，…，2m+1)。仿照式（1-5）得: = 系數(shù)及常數(shù)項的運(yùn)算可用for循環(huán)語句實現(xiàn)。 建立和求解線性方程組的運(yùn)算程序框圖如圖2-2所示。 1.4.3 擬合精度 對于擬合精度，若要

24、求過高，則擬合公式可能變得很復(fù)雜，甚至根本找不到滿足該精度的數(shù)學(xué)方程；若要求過低，不能滿足實際要求，甚至失去擬合公式的實際意義。為控制誤差在合理的范圍內(nèi)，齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)涉及的所有線圖均控制偏差平方和與其值的誤差不超過0.01亦即精度為10-2。 2 關(guān)鍵技術(shù) 2.1 數(shù)表和線圖的程序化處理 齒輪參數(shù)設(shè)計時，需要查閱大量的圖表，為了實現(xiàn)設(shè)計過程的自動化，必須對圖表作預(yù)處理，使其程序化。 對于數(shù)表，由于數(shù)據(jù)不變化且數(shù)據(jù)量不太多，直接將其編入程序中，利用條件判斷語句在計算程序中自動讀

25、取。 對于線圖，采用擬合算法將其擬合成多項式方程，在計算程序中，直接利用這些方程式。下面用一例來說明線圖數(shù)據(jù)的處理過程。 齒輪齒面的接觸疲勞極限σHlim和齒根彎曲疲勞極限σFlim與齒輪的材料和硬度有關(guān)，要求接觸疲勞極限σHlim和彎曲疲勞極限σFlim必須根據(jù)齒輪的材料和硬度分別查取下面圖2-3、圖2-4(共10個圖表)中的某一圖形。人工查閱相當(dāng)麻煩。為此我們先對各圖進(jìn)行擬合，求出線圖的擬合公式(見表2-1)，再用VB語言寫出表2-1的程序。 以40Cr調(diào)質(zhì)來說明，其接觸疲勞極限擬合公式為σHlim=331+1.46HBS，查手冊可知其硬度范圍為241—286HBS，取結(jié)點數(shù)

26、8個，由表2-2可知，其偏差平方和與最小圖值之比為0. 0062,誤差不到0. 01,滿足精度要求。 2-1 常用齒輪材料的接觸疲勞極限σ和彎曲疲勞極限σ 序號 材料 熱處理 σHlim /MPa σFlim /MPa 1 碳鋼 正火 220+1.2HBS 250+0.7HBS 2 鑄鋼 正火 198+0.875HBS 170+0.73HBS 3 碳鋼 調(diào)質(zhì) 354+0.93HBS 349+0.353HBS 4 鑄鋼 調(diào)質(zhì) 289+0.93HBS 202+0.765HBS 5 合金鑄鋼 調(diào)質(zhì) 245+1.5HBS 293+0.6

27、6HBS 6 合金鋼 調(diào)質(zhì) 331+1.46HBS 335 +0. 86HBS 7 調(diào)質(zhì)鋼 滲碳 550 + 12HRC 14HRC一50 8 合金鋼 滲碳 1475 830 9 調(diào)質(zhì)鋼 氮化 1000 690 10 球墨鑄鐵 正火 272+2.52HBS 120+0.4HBS 11 灰口鑄鐵 222+0.93HBS 70+0.4HBS 表2-2 接觸疲勞極限圖值與計算值比較 硬度值 245 250 255 260 265 270 275 280 計算值 688.7 696 703.3 7

28、10.6 717.9 725.2 732.5 739.8 圖值 690 697 704 711 718 725 732 739 偏差 1.3 1 0.7 0.4 -0.1 -0.2 -0.5 -0.8 絕對最大差值 1.3 偏差平方和 4.28 誤差 0.0062 2.2 界面設(shè)計 VB窗體的設(shè)計和規(guī)劃不僅影響到應(yīng)用程序外觀的可觀賞性，而且對應(yīng)用程 序的可操作性和易用性等也有很重要的作用。一個優(yōu)秀的用戶界面即是一個直觀的、對用戶透明的界面。用戶在初次接觸這個軟件就感覺一目了然，不需要多少培訓(xùn)即可方便地上手使用。因此，在設(shè)計應(yīng)用程序界

29、面時，必須從用戶角度出發(fā)，以方便用戶使用為根本。在齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)用戶界面設(shè)計中主要考慮了以下幾方面： 2.2.1 保持界面元素的一致性 一致性是界面設(shè)計中的一個重要問題。缺乏一致性就會使界面混亂、無序、不協(xié)調(diào)，給用戶的使用帶來不便，甚至還會使用戶覺得應(yīng)用程序不可靠。所以本系統(tǒng)堅持用同一種風(fēng)格貫穿整個應(yīng)用程序界面設(shè)計，如:保證各對話框具有相同的形式；在菜單和聯(lián)機(jī)幫助中必須使用相同的術(shù)語；不同窗體選擇統(tǒng)一的背景、邊框線、字體屬性值等。 2.2.2 設(shè)置常用操作的快捷方式 對常用操作，如窗體的最小化、最大化、關(guān)閉，文件的存盤、另存等設(shè)置快捷方式。使常用的操作直觀、快捷、方便，這不僅會提

30、高用戶的工作效率，還使得界面在功能實現(xiàn)上簡明和高效。 2.2.3 提供信息反饋和聯(lián)機(jī)幫助 加強(qiáng)“人機(jī)對話”，對用戶的重要操作有信息反饋，這對于幫助廣大用戶，特別是不熟練用戶更好地使用尤為重要。對不常用操作和至關(guān)重要的操作提供“向?qū)А?，幫助用戶正確的實現(xiàn)操作；在屏幕上提供對話框來對用戶操作進(jìn)行信息反饋。聯(lián)機(jī)幫助對于大多數(shù)用戶來說也具有非常重要的作用。界面設(shè)計時在窗口、對話框等對象上設(shè)立幫助菜單、幫助按鈕。當(dāng)用戶在使用應(yīng)用軟件遇到問題時，不必翻閱參考手冊，通過聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)就能隨時隨地獲得有效的幫助，迅速解決問題。 2.2.4 提供簡單的錯誤處理能力 當(dāng)用戶出現(xiàn)錄入錯誤時，系統(tǒng)能準(zhǔn)確地檢測出

31、錯誤發(fā)生的位置，報告出錯誤發(fā)生的性質(zhì)，提供簡單和容易理解的錯誤處理結(jié)果或提示給用戶一個修正參考，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，保證已經(jīng)完成的工作數(shù)據(jù)和系統(tǒng)中間數(shù)據(jù)的完整性，保證用戶操作的連續(xù)性。 2.2.5 操作可逆 操作應(yīng)該可逆，這對于不具備專門知識的操作人員相當(dāng)有用。 2.2.6 采用簡潔直觀的界面風(fēng)格 在界面設(shè)計中，極力去模仿現(xiàn)實世界的對象是人們普遍易犯的錯誤。這樣的設(shè)計，不僅會給自己的設(shè)計增加難度，而且往往使界面看上去龐雜，對用戶沒有真正的好處。因此本系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)對現(xiàn)實對象的認(rèn)識和理解，設(shè)計出簡潔直觀易用的用戶界面。 2.2.7 采用嚴(yán)格的先后邏輯順序 根據(jù)設(shè)計計算的先后

32、順序，我們把已經(jīng)完成的和正在進(jìn)行操作的控件的Enabled屬性設(shè)置為True，這些控件是可見的。其它的后繼控件Enabled屬性設(shè)置為False，這些控件是灰白色的（不可見的），是無效的、不能操作的。這樣設(shè)置的目的是保證設(shè)計過程的連續(xù)性和嚴(yán)格先后順序。 2.3 菜單設(shè)計 在Windows界面設(shè)計中，菜單設(shè)計是至關(guān)重要的一環(huán)，菜單的基本作用有兩個，一是提供人機(jī)對話的界面，讓用戶使用系統(tǒng)的各種功能；二是管理應(yīng)用系統(tǒng)，控制各種功能模塊的運(yùn)行。一個好的菜單設(shè)計，不僅能使系統(tǒng)美觀，而且能使操作者使用方便，還可避免誤操作帶來的嚴(yán)重后果。本系統(tǒng)在菜單設(shè)計中采用了如下技術(shù)： 2.3.1 菜單項的可用與禁

33、止、可見與隱藏 為了表示菜單項的一些特殊功能，以及控制用戶的操作流程，要用到菜單選項的可用與禁止、可見與隱藏屬性。當(dāng)因為某種原因使得某個選項所代表的功能不能被實現(xiàn)時，就應(yīng)該禁止該選項被選中，表現(xiàn)在界面上為灰色，反之為正常黑色。菜單選項的可用與禁止有兩種方法可以實現(xiàn)，一是利用菜單編輯器中的“有效”選項，二是通過代碼來改變改選項的enabled屬性實現(xiàn)?？梢娕c隱藏也有兩種方法，一是菜單編輯器中的“可見”選項，二是用代碼改變visible屬性實現(xiàn)。本系統(tǒng)均利用菜單編輯器來實現(xiàn)。 2.3.2 常用菜單項快捷操作的設(shè)置 菜單項快捷操作的設(shè)置分為快捷鍵和訪問鍵兩個部分。打開菜單設(shè)計窗

34、口(Menu Design Windows)，每個菜單項都有相應(yīng)的快捷鍵(Shortcut)列表，在該表中選擇一個即可。對于一些常用的功能菜單項，有約定俗成的快捷鍵，例如，文件存盤用CRTL十S，打印用CTRL + P，等等，在設(shè)計菜單時嚴(yán)格遵循這些約定。為菜單選項定義好快捷鍵之后，菜單上該選項的后面就出現(xiàn)快捷鍵的文字表示。 具有子菜單的菜單項或者頂層菜單不能定義快捷鍵，只能定義訪問鍵。按照Windows的界面設(shè)計原則，頂層菜單訪問鍵的形式是Alt十字母鍵；或者在菜單打開后用字母鍵激活一個菜單項。訪問鍵的設(shè)置使用“&”符號，它用在菜單項的標(biāo)題(Caption)屬性里。如將一頂層菜單的

35、標(biāo)題屬性設(shè)為“文件(&F)，在菜單中就表現(xiàn)為“文件(F) "，可以用“Alt + F"打開這個菜單。如果該菜單中有一子菜單項的標(biāo)題為“保存(&S)"，在菜單中就表現(xiàn)為“保存(&S)"，當(dāng)文件菜單展開后，可以用字母鍵“S"來使用這個菜單項。 2.3.3 菜單項的分組 菜單項的分組是通過菜單欄分隔線實現(xiàn)的。打開菜單編輯器(Menu Design Windows),在菜單的一定位置增加一個Caption屬性為“—”的菜單項，它在菜單上就表現(xiàn)為一條橫線，注意分隔線菜單項同樣需要名稱屬性，且不能重復(fù)。同一功能菜單下又可以按照菜單項的功能分為若干組，這時就可以用分隔線實現(xiàn)菜單項的分組。 2.

36、3.4 下拉式菜單的實現(xiàn) 下拉式菜單是用戶在任何時候都可以在頂端菜單條上選擇后拉出的菜單。本系統(tǒng)通過菜單設(shè)計窗口(Menu Design Window)設(shè)計下拉式菜單。 3 系統(tǒng)設(shè)計過程 3.1 信息描述 對于齒輪傳動參數(shù)設(shè)計系統(tǒng)，需要輸入及選擇的數(shù)據(jù)是:傳遞的功率P1，小齒輪轉(zhuǎn)速n1，傳動比i，使用壽命(總工作時數(shù))，原動機(jī)類型，工作機(jī)載荷性質(zhì)，齒輪布置情況，齒輪嚙合情況，齒輪材料、熱處理方式及硬度，齒輪螺旋角度，變位系數(shù)，端面模數(shù)等。 系統(tǒng)經(jīng)設(shè)計計算得出的輸出數(shù)據(jù)是:齒輪模數(shù)m，中心距a

37、，大(小)齒輪齒數(shù)Z，大(小)齒輪分度圓直徑d，轉(zhuǎn)矩，齒寬B，應(yīng)力及許用應(yīng)力，齒輪精度等級，齒輪實際螺旋角度，節(jié)圓直徑，端面重合度等。 3.2 功能過程描述 與傳統(tǒng)的齒輪傳動設(shè)計相比，本系統(tǒng)具有計算精確，設(shè)計速度快、提供的可行方案多等優(yōu)點，流程圖如圖2-6所示，具體步驟如下： 1． 選擇齒輪類型； 2．選擇齒輪材料、熱處理方法，求出許用應(yīng)力； 3．確定設(shè)計準(zhǔn)則； 4．進(jìn)行設(shè)計計算，求出齒輪的各項基本參數(shù)； 5．計算齒輪幾何尺寸，確定齒輪精度等級； 6．校核齒輪應(yīng)力； 7．?dāng)?shù)據(jù)保存及輸出。 在圖3-2中，模塊1包括：輸入原始數(shù)據(jù)，確定，選擇原動機(jī)、工作機(jī)類型，選擇齒輪布置、

38、嚙合情況，選擇齒輪材質(zhì)及熱處理方式，確定硬度值HB，計算極限應(yīng)力；模塊2包括：模塊1的全部功能，確定變位后中心距，初選及端面模數(shù)，初選變位系數(shù)；模塊3包括：確定設(shè)計準(zhǔn)則，計算轉(zhuǎn)矩，初取小齒輪直徑及齒數(shù)，確定齒輪精度等級；模塊4包括：確定各項參數(shù)，幾何尺寸計算，應(yīng)力及許用應(yīng)力計算；模塊5包括：確定設(shè)計準(zhǔn)則，主要幾何尺寸計算，確定各齒變位系數(shù)及齒輪精度等級，應(yīng)力及許用應(yīng)力計算； 3.3 創(chuàng)建應(yīng)用程序界面 建立Visual Basic應(yīng)用程序的第一步是創(chuàng)建窗體，然后在創(chuàng)建的窗體上繪制構(gòu)成界面的控件。所謂繪制控件，就是要從工具箱中把我們把需要的控件添加到

39、窗體中去。如何來繪制控件呢?首先我們單擊工具箱中的文本框，然后將指針移到窗體上，大家看到窗體中的指針變成十字(+)光標(biāo)，拖動十字光標(biāo)到你需要大小的位置，釋放鼠標(biāo)按鈕，控件就出現(xiàn)在窗體中。 還有一個更簡單的方法來繪制控件，只要雙擊工具箱中的控件，這樣會在窗體中央創(chuàng)建一個尺寸為缺省值的控件，然后再用鼠標(biāo)調(diào)整控件的大小，移動控件到窗體中的其它位置。 我們可以用這種方法，將OptionButton,TextBox,ComboBox ,label,Frame, CommandButton等控件添加到窗體中去，還可以調(diào)整控件大小，移動和鎖定控件。 當(dāng)我們選定窗體中的一個控件時，控件四周有一個小矩形框

40、，稱為尺寸柄，可以通過尺寸柄來調(diào)整控件的大小，就像用鼠標(biāo)調(diào)整Windows系統(tǒng)中窗口的大小一樣，只要用鼠標(biāo)拖尺寸柄的邊框，就可以改變控件的大小，也可以用Shift鍵加箭頭來調(diào)整控件的尺寸。一旦我們將控件的大小和位置調(diào)整好后，就可以鎖定控件的位置，可以從“格式”菜單上選定“鎖定控件”或在窗體編輯器工具欄上單擊“鎖定控件”。 本系統(tǒng)共創(chuàng)建了17個窗體界面，圖2-7為本應(yīng)用程序的其中一個窗體界面，我們可以看到窗體上有2個框架、18個標(biāo)簽、2個圖像框和5個命令按鈕 3.4 設(shè)置控件的屬性 在設(shè)置好控件之后，緊接著就應(yīng)該給創(chuàng)建的控件設(shè)置屬性，用“視圖”菜單中的“屬性窗口”命令或利用工具欄中的“屬性

41、窗口”命令打開屬性窗口。如何使用“屬性窗口”來設(shè)置屬性呢?首先，打開屬性窗口，屬性窗口顯示所選窗體或控件的屬性設(shè)置值；然后，從屬性列表中選定屬性項；接著，在右列輸入或選定新的屬性設(shè)置值 4 應(yīng)用程序設(shè)計 Visual Basic編寫代碼的地方為代碼編輯器窗口，代碼由語句、常數(shù)和聲明部分組成，可以使用代碼編輯器窗口快速查看和編輯應(yīng)用程序代碼的任何部分。代碼窗口包含如下元素： 對象列表框:顯示所選對象的名稱,單擊列表框右邊的箭頭，顯示和窗體有關(guān)的所有對象清單。

42、 過程列表框:列出對象的過程和事件,選取該框右邊的箭頭可以顯示這個對象的全部事件。 4．1 窗體設(shè)計 4.1.1 窗體Form1代碼 Private Sub Command1_Click() N1 = Val(Text2.Text) I = Val(Text3.Text) P = Val(Text1.Text) T = Val(Text1.Text) * 9.55 / N1 On Error GoTo lbl: If Text1.Text = "" Then MsgBox "請輸入功率", vbOKOnly, "警告" Exit Sub lbl: If Err

43、.Number <> 0 Then MsgBox Err.Number & "--" & Err.Description End If End If Chikuanxishu = Val(0.15 * (I + 1)) Me.Hide Form2.Show End Sub 4.1.2 Form2窗體代碼 Dim txtword As String Dim lenth As Integer Private Sub Combo3_Click() Select Case Combo3.ListIndex Case 0 HScroll3.Min = 169 HScr

44、oll3.Max = 217 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 1 HScroll3.Min = 217 HScroll3.Max = 255 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 2 HScroll3.Min = 217 HScroll3.Max = 269 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 3 HScroll3.Min = 241 HScr

45、oll3.Max = 286 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 4 HScroll3.Min = 207 HScroll3.Max = 269 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 5 HScroll3.Min = 241: HScroll3.Max = 286 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 6 HScroll3.Min = 163 HSc

46、roll3.Max = 197 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 7 HScroll3.Min = 169 HScroll3.Max = 299 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 8 HScroll3.Min = 163 HScroll3.Max = 217 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 9 HScroll3.Min = 197 HSc

47、roll3.Max = 269 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 10 HScroll3.Min = 190 HScroll3.Max = 240 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 11 HScroll3.Min = 210 HScroll3.Max = 260 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 12 HScroll3.Min = 170

48、HScroll3.Max = 230 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 13 HScroll3.Min = 190 HScroll3.Max = 270 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 14 HScroll3.Min = 180 HScroll3.Max = 250 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 Case 15 HScroll3.Min = 21

49、0 HScroll3.Max = 260 HScroll3.Value = (HScroll3.Min + HScroll3.Max) / 2 End Select End Sub Private Sub Combo4_Click() Select Case Combo4.ListIndex Case 0 HScroll4.Min = 169 HScroll4.Max = 217 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 1 HScroll4.Min = 217 HScroll4.Max = 255

50、 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 2 HScroll4.Min = 217 HScroll4.Max = 269 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 3 HScroll4.Min = 241 HScroll4.Max = 286 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 4 HScroll4.Min = 207 HScroll4.Max = 269

51、 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 5 HScroll4.Min = 241 HScroll4.Max = 286 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 6 HScroll4.Min = 163 HScroll4.Max = 197 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 7 HScroll4.Min = 169 HScroll4.Max = 299

52、 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 8 HScroll4.Min = 163 HScroll4.Max = 217 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 9 HScroll4.Min = 197 HScroll4.Max = 269 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 10 HScroll4.Min = 190 HScroll4.Max = 24

53、0 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 11 HScroll4.Min = 210 HScroll4.Max = 260 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 12 HScroll4.Min = 170 HScroll4.Max = 230 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 13 HScroll4.Min = 190 HScroll4.Max =

54、 270 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 14 HScroll4.Min = 180 HScroll4.Max = 250 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 Case 15 HScroll4.Min = 210 HScroll4.Max = 260 HScroll4.Value = (HScroll4.Min + HScroll4.Max) / 2 End Select End Sub Private Sub Command

55、1_Click() Select Case Combo3.ListIndex Case 0 Form3.Label2.Caption = 220 + 1.2 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 250 + 0.7 * HScroll3.Value & "MPa" Case 1 Form3.Label2.Caption = 354 + 0.93 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 349 + 0.353 * HScroll3.Value & "MPa" Case

56、 2, 3, 4, 5 Form3.Label2.Caption = 331 + 1.46 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 335 + 0.86 * HScroll3.Value & "MPa" Case 6, 7, 8 Form3.Label2.Caption = 198 + 0.875 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 170 + 0.73 * HScroll3.Value & "MPa" Case 9 Form3.Label2.Caption = 2

57、45 + 1.5 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 293 + 0.66 * HScroll3.Value & "MPa" Case 10, 11 Form3.Label2.Caption = 222 + 0.93 * HScroll3.Value & "MPa" Form3.Label4.Caption = 70 + 0.4 * HScroll3.Value & "MPa" Case 12, 13, 14, 15 Form3.Label2.Caption = 272 + 2.52 * HScroll3.Value &

58、"MPa" Form3.Label4.Caption = 120 + 0.4 * HScroll3.Value & "MPa" End Select 'Form5.Label8.Caption = HScroll3.Value & "HBS" Select Case Combo4.ListIndex Case 0 Form3.Label7.Caption = 220 + 1.2 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 250 + 0.7 * HScroll4.Value & "MPa" Case 1 Form3.Labe

59、l7.Caption = 354 + 0.93 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 349 + 0.353 * HScroll4.Value & "MPa" Case 2, 3, 4, 5 Form3.Label7.Caption = 331 + 1.46 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 335 + 0.86 * HScroll4.Value & "MPa" Case 6, 7, 8 Form3.Label7.Caption = 198 + 0.875 * H

60、Scroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 170 + 0.73 * HScroll4.Value & "MPa" Case 9 Form3.Label7.Caption = 245 + 1.5 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 293 + 0.66 * HScroll4.Value & "MPa" Case 10, 11 Form3.Label7.Caption = 222 + 0.93 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Capt

61、ion = 70 + 0.4 * HScroll4.Value & "MPa" Case 12, 13, 14, 15 Form3.Label7.Caption = 272 + 2.52 * HScroll4.Value & "MPa" Form3.Label9.Caption = 120 + 0.4 * HScroll4.Value & "MPa" End Select 'Form5.Label3.Caption = HScroll4.Value & "HBS" If Combo3.ListIndex > 10 And Combo4.ListIndex < 10 Then Ms

62、gBox "小齒輪材料選擇有誤" Exit Sub End If If HScroll3.Value < HScroll4.Value Then MsgBox "小齒輪硬度需要大于大齒輪硬度" Exit Sub End If If Combo3.ListIndex <= 5 Then If Combo4.ListIndex <= 5 Then AD = 1: ZE = 189.8 ElseIf Combo4.ListIndex >= 6 And Combo4.ListIndex <= 9 Then AD = 0.997: ZE = 188.9 ElseIf Com

63、bo4.ListIndex >= 10 And Combo4.ListIndex <= 11 Then AD = 0.97: ZE = 181.4 ElseIf Combo4.ListIndex >= 12 And Combo4.ListIndex <= 15 Then AD = 0.906: ZE = 164.7 End If ElseIf Combo3.ListIndex >= 6 And Combo3.ListIndex <= 9 Then If Combo4.ListIndex >= 6 And Combo4.ListIndex <= 9 Then AD = 0.9

64、94: ZE = 188 ElseIf Combo4.ListIndex >= 10 And Combo4.ListIndex <= 11 Then AD = 0.967: ZE = 180.5 ElseIf Combo4.ListIndex >= 12 And Combo4.ListIndex <= 15 Then AD = 0.898: ZE = 161.4 End If ElseIf Combo3.ListIndex >= 10 And Combo3.ListIndex <= 11 Then If Combo4.ListIndex >= 10 And Combo4.

65、ListIndex <= 11 Then AD = 0.943: ZE = 173.9 ElseIf Combo4.ListIndex >= 12 And Combo4.ListIndex <= 15 Then AD = 0.88: ZE = 156.6 End If ElseIf Combo3.ListIndex >= 12 And Combo3.ListIndex <= 15 And Combo4.ListIndex >= 12 And Combo4.ListIndex <= 15 Then AD = 0.836: ZE = 145.2 End If Me.Hide Fo

66、rm3.Show End Sub Private Sub Command2_Click() Unload Me Form1.Show End Sub Private Sub Form_Load() Combo3.AddItem "45正火（162-217）HBS" Combo3.AddItem "45調(diào)質(zhì)（217-255）HBS" Combo3.AddItem "42SiMn調(diào)質(zhì)（217-269）HBS" Combo3.AddItem "40MnB調(diào)質(zhì)（241-286）HBS" Combo3.AddItem "35CrMo調(diào)質(zhì)（207-269）HBS" Combo3.AddItem "40Cr調(diào)質(zhì)（241-286）HBS" Combo3.AddItem "ZG310-570正火（163-197）HBS" Combo3.AddItem "ZG340-640正火（169-229）HBS" Combo3.AddItem "ZG35CrMnSi正火、回火（163-217）HBS" Combo3.AddItem "ZG35CrMnSi調(diào)質(zhì)（197-269）HBS"