摘 要

“汽车CAD系统”基于Visual Basic 6.0 和AutoCAD 2015为系统集成开发环境，以VB为编程语言和开发工具，充分利用模块化开发设计的思路，设计出汽车CAD系统。实现了设计的自动化和校核的自动化。在系统设计过程中涉及到的主要参数、性能计算、强度计算等问题进行了分析研究的基础上, 提出了合理的程序化设计方案。

该论文不仅介绍了CAD系统的设计构思、设计流程，还论述、验证如何基于Visual Basic 6.0设计登陆模块、主控模块和计算校核模块以实现对传动轴性能指标、零件强度的计算校核。

关键词： 汽车设计 CAD系统 数据库 传动轴 Visual Basic

Automobile CAD system—Automobile Transmission Shaft calculation and check Module

Abstract

"Automobile CAD system" is based on Visual Basic 6.0 and AutoCAD 2015 as the system integrated development environment, VB as the programming language and development tool, and makes full use of the idea of modular development and design to design the automobile aided design system. The automation of design and check are realized. Based on the analysis and study of the main parameters, performance calculation and strength calculation involved in the process of system design, a reasonable program design scheme is put forward. 
This paper not only introduces the development conception and design flow of CAD system, but also discusses and verifies how to design landing module, main control module and calculation check module based on Visual Basic 6.0 to realize the calculation and check of transmission shaft performance index and the strength of parts.

Key words: Auto design；CAD system ；Database；Transmission shaft；Visual Basic

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 汽车CAD系统 1

1.1 系统设计所需支持 1

1.2 模块划分 1

1.3 汽车CAD系统流程图 2

1.4 汽车CAD系统设计 3

1.5 汽车CAD系统经济分析 3

第二章 模块界面及程序的设计 4

2.1 登录系统模块 4

2.1.1 窗体的界面设计 4

2.1.2 窗体的程序编译 6

2.2 主控模块 6

2.2.1 窗体的界面设计 6

2.2.2 主窗体的程序编译 7

2.3 传动轴计算校核模块 11

2.3.1 性能计算——临界转速确定 11

2.3.2 强度计算——传动轴管扭转应力 16

第三章 汽车传动轴计算模块的开发设计 21

3.1 数据流的设计 21

3.1.1 概述 21

3.2 数据库的设计过程 22

3.3 错误检查程序的设计 24

3.4 程序调试及程序错误类型及处理方法 26

3.5 标准模块的创建 28

3.6 控件的隐藏与显 28

第四章 模块设计实例 30

4.1性能计算 30

4.1.1临界转速的确定 30

4.1.2安全系数 30

4.2强度计算 31

4.2.1传动轴管扭转应力： 31

4.2.2扭转角 32

4.2.3花键轴剪切应力 32

4.2.4花键侧面挤压应力： 33

4.2.5花键轴的扭转应力： 34

4.2.6万向节凸缘连接螺栓 34

4.2.7万向节十字轴断面Ⅰ—Ⅰ 35

4.2.8万向节十字轴断面Ⅱ—Ⅱ 37

4.3.1.作用在轴承上的力 39

4.3.2万向节滚针轴承转速 40

4.3.3.作用在滚针轴承上的许用负荷 40

4.3.4.安全系数 41

4.3.5滚针上的最大接触应力 41

4.3.6传动轴套管叉Ⅰ—Ⅰ断面弯曲应力 42

4.3.7传动轴套管叉Ⅰ—Ⅰ断面的扭转应力 43

4.3.8传动轴套管叉Ⅰ—Ⅰ断面的合应力 44

参考文献 45

致谢 47

第一章 汽车CAD系统

在汽车设计方面运用CAD系统,能实现设计自动化和校核自动化，对于汽车设计中涉及到的主要参数选择、性能指标、强度计算、数据的处理等问题进行了分析和研究的基础上, 提出了全面、合理的的程序化设计方案。^[1]

1.1 系统设计所需支持

系统设计设备支持:

1、硬件设备： Windows10

Microsoft Edge

至少有0.1G左右的硬盘空间

Intel core i5 处理器

2、软件支持： Microsoft Visual Basic 6.0 中文版

AutoCAD 2014

Word2010

公式编辑器等

1.2 模块划分

根据模块化设计的思想, 系统主要划分为：登陆窗口模块、主控模块；其中主控模块下接传动轴、悬架、从动桥、驱动桥、变速器；传动轴模块包括传动轴设计和传动轴校核模块；悬架模块包括悬架设计和悬架校核模块；从动桥模块包括从动桥设计和从动桥校核模块；驱动桥模块包括驱动桥计算和驱动桥校核模块等。

传动轴模块包括：性能计算模块（临界转速的确定、安全系数）；强度计算模块（传动轴管扭转应力、花键轴剪切应力、万向节凸缘连接螺栓剪切应力、万向节十字断面应力、万向节滚针轴承、传动轴套管叉合应力等）。

1.3 汽车CAD系统流程图

安全系数

临界转速

传动轴套管 叉

图2.1 汽车CAD系统流程图

1.4 汽车CAD系统设计

采用Visual Basic6.0为编程环境，提供的可视化的设计平台,设计者不必为了界面的设计而花费时间精力编写大量的程序代码,只需按根据设计的要求,用软件界面提供的工具，在屏幕上“画出”各种对象,VB自动生成界面设计代码,而设计者需要编写的只是实现程序功能的那部分代码,从而提高了系统开发的效率。^[2]输入传动轴的相关参数，就能计算出它们的各种应力、扭矩、弯矩等。数据参数不仅可以由用户根据实际需求进行输入，也可以从数据库中调出原始的参数进行校核。在上一个窗体计算完毕后可以继续调出后一窗体，保证了程序运行的连续性，个个窗体都有返回和结束按键，方便用户返回菜单和结束系统，使得系统具备良好的实用性，操作性。

在进行汽车CAD系统设计时，还兼并着采用了AutoCAD技术和数据库技术，利用AutoCAD2014画出各零部件的二维图，尺寸标注及力的标注；利用数据库，可以快速的调出原始参数，减少了程序运行的周期。

1.5 汽车CAD系统经济分析

 随着汽车产量的大幅度增加，保有量的相对固定，和竞争的加剧，汽车制造商越来越依赖于CAD系统来提高汽车产业的设计和生产效率。不仅大大缩短了汽车产品开发设计周期，还降低了在产品开发的每一个环节上的成本，实现高质量、低成本，追求更快的产品上市时间和更新的产品样式。开发CAD汽车系统已成为汽车制造商孜孜以求的目标。

汽车CAD的应用成本相对于以往来说，已不算高，但汽车CAD系统开发的成本却在不断上升,设计，分析，制造一体化的CAD系统一直备受企业的青睐。^[3]成本估算如下;

硬件软件成本估算:5000~7000元。

人工成本估算:2000~4000元。

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