随着科学技术的发展,计算机的应用渗透到社会的各个领域。计算机图形学,计算几何及CAD/CAM技术水平的提高,使计算机辅助三维设计在机械工程设计中应用越来越广泛。齿轮是机械设计中应用最为广泛的零件之一,为了适应现代社会对产品需求的小批量、多品种以及更新换代快的特点,提高机械设计的效率,本文针对齿轮传动设计的实际情况及存在的问题,指出了经典数学处理模糊信息的不适应性,表明了引入模糊数学的必要性,并将模糊优化理论应用到齿轮设计中,独立开发了一套齿轮传动模糊优化设计系统并实现了与Pro/Engineer无缝集成。课题的研究开发工作具有重要的实际意义和工程应用价值。课题研究内容主要包括以下几个方面:1.在深入分析渐开线圆柱齿轮传动设计理论的基础上,根据工程实际应用的需要,设计了齿轮传动模糊优化系统的总体方案,给出了该系统的体系结构及需要开发的功能模块。2.在引入模糊优化理论的基础上,建立了齿轮的模糊优化数学模型,采用两级模糊综合评判和最优水平截集法,将其转化为常规的优化模型。针对传统优化设计时处理优化设计变量的不足,根据具体情况,将优化模型进一步转化为混合整数规划模型,并利用lingo软件编写程序对其求解,最后比较了模糊优化方法和普通优化方法的优化结果,显示了模糊优化的优越性。3.确定了齿轮三维模型参数设计程序的开发策略,建立了不同类型齿轮的三维模型样板,利用Pro/Toolkit二次开发技术实现了对Pro/Engineer软件数据库的访问,并开发出人机交互的齿轮三维建模子系统。4.开发了基于Pro/Engineer齿轮传动模糊优化设计系统,根据齿轮初始传动设计参数,系统自动求出齿轮的基本设计参数并进行强度校核,然后通过模糊优化程序直接得出符合设计要求的齿轮参数最优解,并生成齿轮三维模型。5.结合工程图模板和族表技术,提出了从三维模型到二维工程图的快速生成齿轮工程图方法,大大简化了对工程图的处理。同时建立了系统开发模型数据库,完成了数据库与源程序的接口实现。