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1. 研究目的与意义

轴类零件作为机械生产制造中的基础零件被广泛应用于各类型机械的生产和制造当中，对轴类零件的设计制造和分析直接影响了机械的安全质量状况。

轴类零件大部分受空间力系作用，发生弯扭组合变形，而解决弯扭组合变形影响的轴强度设计问题因计算量和作图量都极大而相对复杂。本文基于matlab软件强大的数学计算功能、极高的集成度和易于扩展开发使用的优点，利用用户自定义界面(gui)辅助轴类零件的参数化设计和受力分析，并在此基础上选用solidworks软件进行有限元分析，完成对轴类零件的初步设计。

本次课题旨在完成以下几点：1，基于matlab的轴系参数设计分析。针对几种常见机械轴系的支撑形式，建立不同类型的基于matlab的参数化设计模型，通过matlab的演算功能将轴系各种参数的函数关系计算并表示出来。在此基础上建立用户自定义界面，让用户在运行时可以选择所需的典型支撑类型后输入必要的参数，让matlab代替认为计算更高效地演算出其所需的参数，同时还可通过matlab的绘图功能得出相应的扭矩、弯矩图。

2. 国内外研究现状分析

matlab是矩阵实验室（matrix laboratory）的简称，是美国mathworks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。matlab主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式。

以matlab辅助机械零件的参数设计是基于matlab软件以下几点优势：1、友好的工作平台和编程环境；2、简单易用的程序语言；3、强大的科学计算及数据处理能力；4、出色的图形处理功能；5、应用广泛的模块集合工具箱；6、应用软件开发（包括用户界面）。

在我国，随着计算机技术的迅速发展和计算机辅助设计软件在机械设计领域的广泛应用，matlab在机械零件参数设计方面的优势正在悄然呈现。2009年，西安职业技术学院机电工程系的代美泉老师发表的《matlab在机械课程设计中的应用研究》一文中，以带式输送机减速器的输出轴为对象举例，演示了根据设计需要采用matlab软件进行零件参数设计的过程。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：用matlab通过编程对各种典型的轴进行强度计算；基于solidworks用vba语言进行轴的参数化造型程序编制，基于solidworks simulation进行轴的有限元分析，与理论计算结果比较。

时间安排：

1~2周(2.13~2.26)：调研、查阅文献资料；完成开题报告、英文翻译；

4. 研究创新点