【正文】 ............................................................................... 12 附件 1 ........................................................................................................ 13 附件 2 ........................................................................................................ 15 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 1 第 1 章 緒論 課題研究的意義 及現(xiàn)狀 由于 V帶傳動(dòng)是利用具有撓性的傳動(dòng)帶作為中間物，并通過(guò)摩擦力來(lái)傳動(dòng)，且 V帶傳動(dòng)能緩和載荷沖擊，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪音，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，制造和安裝容易，能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，所以 在工業(yè)中應(yīng)用很廣泛。 optimal design。s diameter restraint and the speed restraint in these constraints can be automatically met, and for the remaining constraints static penalty function is adopted, then the optimization problem with constraints will be converted to a nonconstrained optimization problem. In addition, the paper on the geic algorithm using integral coding and adopting the roulette gambling selection mechanism, the arithmetic crossover method and nonuniform mutation method. Since the goal is to optimize the pulley and get the minimum size, while through roulette gambling selection, the individual grown out of is of the greatest fitness, it needs mapping the objective function onto a fitness function. to connect with a standard value for length of Vbelt onetoone, and then by the end, constitute a chromosome of a length of 2 by integral Coding. Finally, program for optimal design is made through VB. Key words: ordinary Vbelt drive。 關(guān)鍵詞 ： 普通 V帶 傳動(dòng) ； 數(shù)學(xué)模型； 優(yōu)化設(shè)計(jì) ； 遺傳算法 ； 整數(shù)編碼 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 II Abstract Vbelt transmission is the extensive use of machinery in a drive way, the methods based on the transmission of traditional design, because of calculation methods and means of restricting conditions are difficult to find the optimal design. This paper on the basis of an indepth analysis in the Vbelt drive design in accordance with practical problems needs building a corresponding mathematical model, adopting the geic method to solve, designing appropriate algorithms and developing the corresponding software to achieve the optimal design of the transmission. What the paper majors in are as following: Through analysis of the optimization build a mathematical model, viewing the smallest sizes of the two pulleys as the optimization goal, the standard diameter of the small pulley and the standard length of Vbelt for the design variables, and the small pulley39。 針對(duì)整數(shù)編碼， 用 1 到 Numd 之間的整數(shù)與 小帶輪 基準(zhǔn)直徑 的標(biāo)準(zhǔn)值一一 對(duì)應(yīng)，由 1 到 Numld 之間的整數(shù)與基準(zhǔn)帶長(zhǎng) 的標(biāo)準(zhǔn)值一一 對(duì)應(yīng) ， 最終由一個(gè)長(zhǎng)度為 2 的整數(shù)編碼構(gòu)成一條染色體。 在遺傳算法 進(jìn)行模型 求解時(shí) ， 采用 整 數(shù)編碼， 并 運(yùn)用輪盤賭選擇機(jī)制， 算術(shù) 交叉法 和 非均勻 變異 方 法 。本文主要研究了以下內(nèi)容： 通過(guò)對(duì)優(yōu)化問(wèn)題的分析， 以帶 輪 體積 和 最小為優(yōu)化目標(biāo)，并 以小 帶輪的基準(zhǔn)直徑和基準(zhǔn)帶長(zhǎng) 為 設(shè)計(jì)變量， 以 小帶輪直徑，小帶輪包角，中心距，帶速及 V 帶根數(shù) 等限制 為 約束 條件 ， 建立 了 V 帶傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 數(shù)學(xué)模型。 教學(xué)院長(zhǎng)簽字 日 期 教研 室 主任簽字 日 期 指導(dǎo) 教師 簽字 日 期 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 指導(dǎo)教師 : 年 月 日 指 定 論 文 評(píng) 閱 人 評(píng) 語(yǔ) 評(píng)閱人 : 年 月 日 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師給定 成績(jī) （ 30%） 評(píng)閱人 給定 成績(jī) （ 30%） 答辯成績(jī) （ 40%） 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席 簽字 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 I 摘要 V 帶傳動(dòng)是機(jī)械中廣泛運(yùn)用的一種傳動(dòng)方式，基于該傳動(dòng)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法由于計(jì)算方法和手段等條件的限制，難以找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 參考文 獻(xiàn)需在正文中按出現(xiàn)的先后次序進(jìn)行標(biāo)注。 前四頁(yè)任務(wù)書及各評(píng)語(yǔ) 沒(méi)有 頁(yè)碼，且沒(méi)有頁(yè)眉。 主要技術(shù)參數(shù) 進(jìn) 度 及 完 成 日 期 附件 1為外文資料翻譯，頁(yè)碼隨正文順序往下排，原文中的作者及參考文獻(xiàn)不用翻譯；附件 2為外文資料，可以是 pdf原文打印，不用再編頁(yè)碼和頁(yè)眉，直接附上即可。 正文字體為小四，圖題、表題及圖表中的文字為五號(hào)字體。 用 Office2020版 本。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械 0?? 姓名 ???? 下發(fā)日期 202032 題目 專題 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 請(qǐng)各位老師 、同學(xué)請(qǐng) 注意：今年 任務(wù)書 的下發(fā)日期、 教學(xué)院長(zhǎng)簽字 日期、 教研 室主任簽字 日期、 指導(dǎo) 教師 簽字 日期統(tǒng)一簽 2020 年 3 月 2 日。 請(qǐng)各位同學(xué)嚴(yán)格按照以下的 注意 事項(xiàng)排版 ： 編輯時(shí)最好把 工具 菜單下的 選項(xiàng) 視圖窗口 格式標(biāo)記 中的 全部 選中，以免誤刪除分節(jié)符等信息影響排版。 正文中的 英文及數(shù)字一律用 Times New Roman 字體，中文為宋體。 公式必須用 Word 自帶的公式編輯器輸入。附件 1和附件 2標(biāo)題所在的兩頁(yè)不要做任何變動(dòng)。 正文最多只能列到三級(jí)標(biāo)題。參考文獻(xiàn)總數(shù)不少于 15 篇，其中至少 2 篇英文，參考文獻(xiàn)的書寫格式嚴(yán)格按 示例進(jìn)行。本文擬在對(duì) V 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析研究的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際問(wèn)題需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，采用遺傳優(yōu)化方法進(jìn)行求解，通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)乃惴ê途幹葡鄳?yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)該傳動(dòng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 在約束中小帶輪直徑約束、帶速約束 在求解過(guò)程中 可以自動(dòng)滿足 ，而對(duì)于其余 約束 ， 采用靜態(tài)罰函數(shù)法處理，將 約束優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為 無(wú) 約束優(yōu)化問(wèn)題。由于本 問(wèn)題的 優(yōu)化目標(biāo)是 帶輪 體積 和 的最小值， 用 輪盤賭選擇的個(gè)體為適應(yīng)度最大者， 為此將目標(biāo)函數(shù)映射成適應(yīng)度函數(shù)， 并 在 轉(zhuǎn)換 時(shí) 滿足適 應(yīng)度單值、非負(fù)、連續(xù) 、最大化 的要求 。 最后， 通過(guò) VB 編制了 優(yōu)化設(shè)計(jì) 程序 。s diameter, the corners, the center distance, the speed of the Vbelt transmission and the number of Vbelt for the constraints. The small pulley39。 mathematical mode。 geic algorithms。 對(duì)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法最基本的是常規(guī)設(shè)計(jì)方法，根據(jù)文獻(xiàn) [1]，該方法在計(jì)算過(guò)程中，要查找多個(gè)數(shù)表和線圖，且有些變量的取值并不是唯一的，需要憑運(yùn)氣試湊性選擇，這樣對(duì)于同樣的原始數(shù)據(jù)，不同的設(shè)計(jì)人員就會(huì)有不同的設(shè)計(jì)結(jié)果 ， 該設(shè)計(jì)方法在處理離散性參數(shù)時(shí)，按照連續(xù)型變量求得計(jì)算結(jié)果后再進(jìn)行簡(jiǎn)單的收尾運(yùn)算，不夠妥當(dāng)。由于在優(yōu)化過(guò)程中不需對(duì)參數(shù)進(jìn)行編碼和譯碼，相應(yīng)地就不存在解的精度問(wèn)題。 文獻(xiàn) [3]在確定設(shè)計(jì)變量時(shí)，選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑 d兩帶輪的中心距 a 和 V 帶根數(shù) z 三個(gè)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量。當(dāng)選擇 d1 和 a 為設(shè)計(jì)變量后，由文獻(xiàn) [4]中的 計(jì)算公式，參數(shù) z 可以由 d1 和 a 來(lái)確定 ，因此，當(dāng)同時(shí)選擇這三個(gè)參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量時(shí)， 由于它們之間不 具有彼此獨(dú)立性， 這種設(shè)置 是不恰當(dāng)?shù)摹? 此外， 文獻(xiàn) [5]Matlab優(yōu)化工具箱進(jìn)行優(yōu)化求解，比常規(guī)的優(yōu)化方法更加簡(jiǎn)便快 ；文獻(xiàn) [6]過(guò)分析傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中圖表數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了普通 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)中有關(guān)數(shù)據(jù)、表格和線圖的程序化方法，所提出的方法簡(jiǎn)單易行，適用性廣。根據(jù)模型的特點(diǎn)，對(duì)遺傳算法進(jìn)行改進(jìn) 。 1975 年由美國(guó) 教授提出的遺傳算法（ Geic Algorithm，簡(jiǎn)稱 GA）是基于自然選擇原理、自然遺傳機(jī)制和自適應(yīng)搜索（尋優(yōu)）的算法。 GA 啟迪于生物學(xué)的新達(dá)爾文主義（達(dá)爾文的進(jìn)化論、魏茨曼 的物種選擇學(xué)說(shuō)和孟德爾的基因?qū)W說(shuō)），模仿物竟天演、優(yōu)勝劣汰、適者生存的生物遺傳和進(jìn)化的規(guī)律性。 ************************************ 遺傳算法的基本要點(diǎn) 一、編碼 遺傳算法的特點(diǎn)之一是不對(duì)求解問(wèn)題的決策變量直接進(jìn)行操作，而是通過(guò)對(duì)個(gè)體編 碼進(jìn)行交叉與變異的進(jìn)化運(yùn)算過(guò)程，不斷搜索出適應(yīng)度較高的新個(gè)體，必 須把它們轉(zhuǎn)換成遺傳算法空間的由基因一定結(jié)構(gòu)組成的染色體或個(gè)體，這一轉(zhuǎn)換 最 終尋求出 問(wèn)題的最優(yōu)解或近似最優(yōu)解。 簡(jiǎn) 單適應(yīng)函數(shù) 簡(jiǎn)單適應(yīng)函數(shù)是目標(biāo)函數(shù)的簡(jiǎn)單變形，若 ??xf 為目標(biāo)函數(shù)，則適應(yīng)函數(shù)可以取為： ? ??xfitness ??xf ， 優(yōu)化目標(biāo)為最大 (24) ? ? ? ?xfxfitness ?? M ， ? ?xfmaxM? ， 且優(yōu)化目標(biāo)為最小