【正文】 結(jié)論本系統(tǒng)替代了傳統(tǒng)斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)的大量手工計(jì)算和查表過(guò)程,改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式，大大提高了效率，使設(shè)計(jì)更方便、快捷、正確。 設(shè)計(jì)實(shí)例以上窗體中采用的數(shù)據(jù)均來(lái)自參考資料[3]中的一個(gè)例題。齒輪旋向有左旋和右旋之分，對(duì)于外嚙合的一對(duì)斜齒輪，齒輪的旋向剛好相反。一旦點(diǎn)擊“下一步”，立即調(diào)用design子程序，根據(jù)前面輸入的參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。當(dāng)選中optionbutton9時(shí)（也就是小齒輪選擇對(duì)稱布置時(shí)），Lable的屬性就會(huì)顯示為“—”，也可以根據(jù)提示選擇輸入齒寬系數(shù)Φd。更改窗體的Caption屬性，該窗體的名稱就會(huì)相應(yīng)變化，以便于編程時(shí)能夠清楚地分辨程序運(yùn)行的順序。雙擊窗體即可看到代碼窗口，在代碼窗口中用戶可編輯程序。第六個(gè)窗體根據(jù)以上輸入的參數(shù)經(jīng)過(guò)強(qiáng)度計(jì)算得到分度圓直徑和模數(shù)，然后選擇標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，計(jì)算中心距并圓整，根據(jù)圓整的中心距修正螺旋角。表32 齒間載荷分配系數(shù)KHα、KFαKA對(duì)于對(duì)于1號(hào)線、2號(hào)線和4號(hào)線，也是運(yùn)用了這種方法來(lái)求出材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限KHN與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之間的方程。根據(jù)作者設(shè)計(jì)，只要選擇了材料和熱處理的方式，程序便會(huì)將對(duì)應(yīng)的最大硬度值賦給scrollbar的max，最小值賦給scrollbar的min。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)公式可計(jì)算得到法面模數(shù)mn，為了滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，mn取值應(yīng)大于計(jì)算值，按參考材料[4]表101，盡量選取第一系列的數(shù)值。（2）計(jì)算①試算小齒輪分度圓直徑d1t。~20176。ARX程序雖然是Windows動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序，執(zhí)行ARX應(yīng)用程序所需系統(tǒng)的開(kāi)銷最小，速度最快，但是開(kāi)發(fā)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜。因此，使跨應(yīng)用程序的宏編程成為可能，而這種功能在Auto LISP中是不存在的。80年代，隨著強(qiáng)有力的超大規(guī)模集成電路制成的微處理器和存儲(chǔ)器件的出現(xiàn)，工程工作站問(wèn)世，CAD技術(shù)在中小型企業(yè)逐步普及。齒輪傳動(dòng)具有效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。下面是VBA的主要功能：（1）VBA可提供強(qiáng)大的窗體創(chuàng)建功能，為應(yīng)用程序建立對(duì)話框及其他屏幕界面。（3）擴(kuò)展了AutoCAD集成化用戶的能力。（5）初選螺旋角。 按參考材料[3]表108確定查的動(dòng)載系數(shù)Kv；按參考材料[3]表104確定KHβ；按參考材料[3]圖103確定KHα。（3）大小齒輪的相關(guān)尺寸計(jì)算小齒輪的分度圓直徑計(jì)算大齒輪的分度圓直徑當(dāng)取h*an=1,c＊n=：計(jì)算小齒輪的齒頂圓直徑計(jì)算大齒輪的齒頂圓直徑計(jì)算小齒輪的齒根圓直徑計(jì)算大齒輪的齒根圓直徑（4）計(jì)算齒輪寬度然后圓整得到齒輪的最終寬度，并且使得大齒輪寬度比小齒輪寬度大5mm，這是為了防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒單位齒寬的工作載荷，使得斜齒輪嚙合更加平穩(wěn)。圖32 調(diào)制處理的碳鋼、合金鋼的接觸疲勞強(qiáng)度極限就以40Cr(調(diào)制)為例，闡述這種方法，由參考資料[3]表101，40Cr(調(diào)制)的硬度值最小值（）為241HBS，最大值（）為286HBS。得到了當(dāng)β30176。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)齒向載荷分布系數(shù)KHβ由參考資料[3]圖1013可知，圓柱齒輪的KHβ的大小與齒輪在軸上的布置情況、齒輪的精度等級(jí)、齒輪寬度b等因素有關(guān)，這個(gè)表格很大很麻煩，作者通過(guò)分析數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了通過(guò)方程來(lái)表達(dá)KHβ與其它因素之間的定量關(guān)系，方程擬合的精度比較高，誤差很小，滿足一般的設(shè)計(jì)要求。圖41 基于AutoCAD/VBA斜齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的主程序框圖該框圖中變量名為：P為齒輪傳動(dòng)功率，i為傳動(dòng)比，n1為小輪轉(zhuǎn)速，t代表齒輪工作工作時(shí)間。（2）添加文本框（TextBox）控件。圖44初始參數(shù)輸入窗體這個(gè)窗體用于一系列的設(shè)計(jì)初始參數(shù)的輸入，有輸入功率，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)數(shù)，傳動(dòng)比，工作年數(shù)，年工作天數(shù)和每天工作小時(shí)數(shù)。見(jiàn)圖46。并且這里的分度圓直徑是由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得到的，法面模數(shù)是由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算所得到的。到這一步結(jié)束，齒輪設(shè)計(jì)部分已經(jīng)完全結(jié)束了，見(jiàn)圖49。見(jiàn)表41和表42。參考文獻(xiàn)[1] ：國(guó)防工業(yè)出版社，2004.[2]張帆，鄭立楷， ：清華大學(xué)出版社，2004.[3]濮良貴，[M].：高等教育出版社，2006.[4]孫恒,陳作模,[M].：高等教育出版社，2006.[5]王玉錕 任衛(wèi)紅 茅艷 [M].北京:清華大學(xué)出版社，[6]張帆 鄭立楷 VBA 開(kāi)發(fā)精彩實(shí)例教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，[7]中國(guó)機(jī)械CAD論壇 Basic與AutoCAD二次開(kāi)發(fā)[M].北京：清華大學(xué)出版社，[9] Basic程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用案例[M]. 北京：高等教育出版社，.[10][D].鄂州：鄂州大學(xué)建筑工程學(xué)院，2007.致謝在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，本人得到了葉老師的精心指導(dǎo)，正是因?yàn)槔蠋熃o提供了大量的資料和相關(guān)的知識(shí)，我才能完成此次設(shè)計(jì)。在進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)。在窗體右上方的Frame控件里個(gè)添加了一張圖片，分別是實(shí)心式結(jié)構(gòu)的齒輪和孔板式結(jié)構(gòu)的齒輪。圖48 基本參數(shù)確定窗體在本窗體中，有計(jì)算大小齒輪相關(guān)參數(shù)的程序，包括分度圓直徑，齒頂圓直徑，齒根圓直徑等，以Commandbutton6控件（即“下一步”）為事件，一旦單擊該控件，就立即觸發(fā)事件、執(zhí)行程序，并將結(jié)果顯示在下一個(gè)窗體中。此時(shí)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim和齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE已經(jīng)由硬度值確定了，并且已經(jīng)顯示在下面的textbox中。圖45 工況及齒輪布置窗體在窗體上左側(cè)添加了兩個(gè)Frame控件，分別命名為“原動(dòng)機(jī)”和“載荷狀態(tài)”，在每個(gè)Frame控件里添加四個(gè)optionbutton控件，分別命名為對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。（4）添加組合框（ComboBox）控件。打開(kāi)后進(jìn)入的就是VBA IDE（VBA交互開(kāi)發(fā)環(huán)境），用戶可以使用VBA交互開(kāi)發(fā)環(huán)境編輯其代碼、窗體及進(jìn)行引用。剛進(jìn)入程序第一個(gè)窗體是登錄窗體，登錄窗體上只有一些設(shè)計(jì)者指導(dǎo)者信息和標(biāo)題。圖35 區(qū)域系數(shù)ZH (αn=20176。圖33 接觸疲勞壽命系數(shù)KHN圖中的1，2，3，4分別代表了不同的材料和熱處理方式。部分程序如下：……………………………………Private Sub CommandButton2_Click() 39。④按參考材料[3]表105查取齒形系數(shù)YFa。⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。（2） 斜齒輪的最少齒數(shù)比直齒輪少，故結(jié)構(gòu)更緊湊。（6）可以使用SQL語(yǔ)句檢索數(shù)據(jù)，與RDO（遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)對(duì)象）就結(jié)合起來(lái)，能夠建立客戶機(jī)/服務(wù)器級(jí)的數(shù)據(jù)通信。而AutoCAD ActiveX提供AutoCAD外控的控制編程的機(jī)制，通過(guò)使用AutoCAD對(duì)象，實(shí)現(xiàn)控制AutoCAD。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做到了既符合機(jī)械設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，又力求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且界面簡(jiǎn)潔，易操作。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)思想，基于AUTOCAD/VBA二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)了斜齒輪傳動(dòng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。ActiveX是建立在COM對(duì)象模型之上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，它允許對(duì)象之間通過(guò)一定的接口相互通信。此功能比直接使用AutoCAD的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)更方便，且功能強(qiáng)大。斜齒輪與直齒輪相比，有諸多的優(yōu)點(diǎn)：（1） 重合度大、齒面接觸強(qiáng)度情況好，因此傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力高。⑤按參考材料[3]表1021按齒面硬度查的大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。如果最后文本框中沒(méi)有顯示數(shù)值，也就是沒(méi)有給Φd賦值時(shí)，無(wú)法進(jìn)入下一個(gè)窗體，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示對(duì)話框。部分程序如下： …………………………Private Sub ScrollBar1_Change() = σHlim1 = σHlim1min + ( ) * (σHlim1max σHlim1min) / ( )σFE1 = σFE1min + ( ) * (σFE1max σFE1min) / ( ) = CInt(σHlim1) = CInt(σFE1)End Sub ………………………… 齒輪的接觸疲勞壽命系數(shù)KHN只和材料和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)，如圖33。時(shí)，區(qū)域系數(shù)ZH的大小與螺旋角β近視呈拋物線關(guān)系。部分程序如下：…………………………Dim nn As Singlenn = (φd * z1 / ) ^ 2 / (1 + (φd * z1 / ) + (φd * z1 / ) ^ 2)kfβ = (khβ) ^ nn…………………………4 基于AutoCAD/VBA斜齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程 基于AutoCAD/VBA斜齒輪參數(shù)化設(shè)計(jì)的主程序框圖斜齒輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)根據(jù)斜齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)步驟，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 VBA交互開(kāi)發(fā)環(huán)境使用Auto CAD/VBA編程和運(yùn)行程序，首先需要運(yùn)行Auto CAD，然后在“工具欄”里找到“宏”，在“宏”里選擇“VBA管理器”，單擊打開(kāi)VBA管理器，選擇需要操作的dvb格式的文件，加載它，然后單擊“VBA編輯器”即可打開(kāi)。它的屬性value=true時(shí)，表明選中了控件代表的項(xiàng)，Value=false時(shí),表明并沒(méi)有選中控件所代表的項(xiàng)。圓柱齒輪的齒寬系數(shù)Φd是由兩支撐相對(duì)于小齒輪的裝置狀況決定的，但即使確定了齒輪布置狀態(tài)，也只能得到齒寬系數(shù)的一個(gè)范圍，無(wú)法得到確切的一個(gè)數(shù)值，所以用戶只能根據(jù)系統(tǒng)提示，人工選擇齒寬系數(shù)，見(jiàn)圖45。此時(shí)移動(dòng)滾動(dòng)條便會(huì)將所對(duì)應(yīng)的硬度值賦給下面的textbox中，對(duì)應(yīng)的接觸疲勞強(qiáng)度極限和彎曲疲勞強(qiáng)度極限此時(shí)用戶可以定量選擇硬度值。由于中心距已經(jīng)圓整，相應(yīng)的螺旋角也需要進(jìn)行修正，修正后的結(jié)果顯示在對(duì)應(yīng)的Textbox中。標(biāo)題欄里的信息已經(jīng)輸入作者的相關(guān)信息，=Date語(yǔ)句將時(shí)間顯示在對(duì)應(yīng)的文本框里。雖然齒向載荷分配系數(shù)KHβ擬合的結(jié)果與實(shí)際差距很小，可以忽略，還是會(huì)有一定的誤差存在。在老師的幫助下，我學(xué)會(huì)了從大量資料中選取所需要知識(shí)的能力，如果沒(méi)有老師花費(fèi)大量時(shí)間的指導(dǎo)，我不可能完成此次設(shè)計(jì)，在此特感謝老師的幫助。設(shè)計(jì)過(guò)程中的參數(shù)。圖49 計(jì)算參數(shù)窗體 參數(shù)化繪圖界面本窗體的作用就是輸入輪轂尺寸、選擇圖紙、確定比例、輸入技術(shù)要求、填寫標(biāo)題欄內(nèi)容以及選擇需要進(jìn)行繪制的齒輪，然后繪圖。在窗體中部添加了ComboBox控件，里面的內(nèi)容有第一系列的模數(shù)和第二系列的模數(shù)，優(yōu)先選擇第一系列的。圖46 齒輪材料及特性窗體在這個(gè)窗體上有兩個(gè)大的Frame控件，內(nèi)容完全相同，以“小齒輪”為例，里面添加了Combobox控件，里面的內(nèi)容為各種材料和對(duì)應(yīng)的熱處理方式，如“QT5005（?；?，“40Cr（調(diào)制）”等。該窗體中一共有添加了8個(gè)Label控件，6個(gè)TextBox控件和3個(gè)Commandbutton控件。文本框控件主要是用于顯示用戶輸入的信息和信息輸出的對(duì)象。Ka為使用系數(shù)。部分程序如下：…………………………If = True And jingdu = 6 Then khβ = + * φd * φd + * bIf = True And jingdu = 7 Then khβ = + * φd * φd + * bIf = True And jingdu = 8 Then khβ = + * φd * φd + * bIf = True And jingdu = 9 Then khβ = + * φd * φd + * bIf = True And (jingdu = 10 Or jingdu = 11 Or jingdu = 12) Then khβ = + * φd * φd + * b…………………………… = True就是代表兩支撐相對(duì)小齒輪做對(duì)稱布置，這段程序?qū)崿F(xiàn)了當(dāng)兩支撐相對(duì)小齒輪做對(duì)稱布置時(shí)，齒向載荷分布系數(shù)與精度等級(jí)、齒寬系數(shù)、齒輪寬度之間的定量關(guān)系。時(shí)，螺旋角影響系數(shù)Yβ與縱向重合度的方程：。由圖32可知，當(dāng)硬度值為241HBS時(shí)，我們可取接觸疲勞強(qiáng)度極限（σHlimmin）為550Mpa，當(dāng)硬度值為286HBS，取接觸疲勞強(qiáng)度極限（σHlimmax）為608Mpa。（5）結(jié)果設(shè)計(jì)如果齒輪的齒頂圓直徑大于160mm，以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜，若小于160mm，應(yīng)該選擇實(shí)心式結(jié)構(gòu)。⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即：（1）確定公式內(nèi)的各個(gè)計(jì)算數(shù)值：①試選載荷系數(shù)Kt。（4）可與Windows的應(yīng)用軟件方便地進(jìn)行交互。（2）可創(chuàng)建自己的工具條。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速做出圖形顯示出來(lái)，使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)做出判斷和修改；利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。傳統(tǒng)的齒輪設(shè)計(jì)主要由設(shè)計(jì)人員查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)中的數(shù)據(jù)表格、線圖來(lái)選擇參數(shù)，在這一過(guò)程中，許多參數(shù)、系數(shù)，如使用系數(shù)KA、動(dòng)載系數(shù)、齒間載荷分配系數(shù)等都要受到設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)的影響，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果有不確定性。70年代，完整的CAD系統(tǒng)開(kāi)始形成，后期出現(xiàn)了能產(chǎn)生逼真圖形的光柵掃描顯示器，推出了手動(dòng)游標(biāo)、圖形輸入板等多種形式的圖形輸入設(shè)備，促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)Automation，AutoCAD提供了可由Automation控制器（例如VB和Excel）進(jìn)行操作的可編程對(duì)象。另外其表達(dá)式的表示法也不易讓一般開(kāi)發(fā)人