[發(fā)明專利]一種基于遺傳算法的滾動軸承套圈定制方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107229805B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許林明;楊曉英;張志文;林春榮;程攀攀;萬林;張艷嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/27;G06N3/12;G06F111/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

1.一種基于遺傳算法的滾動軸承套圈定制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)給定n種在庫套圈的溝道尺寸偏差和m種滾動體的直徑偏差，從所述滾動體的直徑偏差中，隨機(jī)為每一個在庫套圈的溝道尺寸偏差匹配一種直徑偏差，用在庫套圈和滾動體的匹配結(jié)果表示染色體的編碼方式，形成初始種群；

2)根據(jù)初始種群中每個染色體對應(yīng)的待定制套圈的溝道尺寸偏差，將待定制圈套的溝道尺寸偏差按照設(shè)定的尺寸偏差閾值分成區(qū)段，建立適應(yīng)度函數(shù)，所述適應(yīng)度函數(shù)與所述區(qū)段數(shù)量負(fù)相關(guān)；

3)計算初始種群的適應(yīng)度函數(shù)值，根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值進(jìn)行選擇運算，然后進(jìn)行交叉運算、變異運算，重復(fù)篩選基因組，直至達(dá)到設(shè)定的迭代次數(shù)，將適應(yīng)度函數(shù)最大的染色體作為在庫套圈和滾動體的最終匹配結(jié)果；

步驟2)中根據(jù)凝聚層次聚類算法將待定制圈套的溝道尺寸偏差按照設(shè)定的尺寸偏差閾值分成區(qū)段，包括如下步驟：

(1)將每一個待定制套圈的溝道尺寸偏差作為一個獨立的簇，遍歷兩個簇之間的距離，找出所述距離中的最小值Y1，當(dāng)最小值Y1小于設(shè)定的閾值a時，將具有最小值Y1的距離的兩個簇合并成新簇B1；

(2)在所述新簇B1和沒有合并的簇中，遍歷兩個簇之間的最大距離，找出所述最大距離中的最小值Y2，當(dāng)最小值Y2小于設(shè)定的閾值a時，將具有最小值Y2的距離的兩個簇合并成新簇B2；

(3)按照步驟(2)的方法繼續(xù)對兩個簇進(jìn)行合并，在上一次合并得到的新簇BG和上一次沒有合并的簇中，繼續(xù)遍歷兩個簇之間的最大距離，直到找出所述最大距離中的最小值YG，且最小值YG大于設(shè)定的閾值a為止，最后得到的簇的數(shù)量為將待定制圈套的溝道尺寸偏差分成的區(qū)段數(shù)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法的滾動軸承套圈定制方法，其特征在于，所述滾動體的直徑偏差滿足以下公式：

式中，n為在庫套圈的溝道尺寸偏差的種類，k＝1,2,..,n，s_k為第k種在庫套圈的溝道尺寸偏差內(nèi)的在庫套圈數(shù)量，x_kj為第k種尺寸偏差的套圈和第j種偏差的滾動體匹配結(jié)果，若匹配，x_kj＝1，否則x_kj＝0；GS_j為第j種直徑偏差的滾動體能裝配混動軸承的數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法的滾動軸承套圈定制方法，其特征在于，采用自適應(yīng)遺傳算法對所述交叉運算的概率、變異運算的概率進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，公式分別為：

式中，P_c為交叉運算的概率，P_c1、P_c2均為固定值，其中P_c1＝0.9，P_c2＝0.6，f_max為每代群體中最大的適應(yīng)度值，f_avg為每代群體中的平均適應(yīng)度值，f'為要交叉的兩個個體中較大的適應(yīng)度值；P_m為變異運算的概率，P_m1、P_m2均為固定值，其中P_m1＝0.1，P_m2＝0.001，f為要變異個體的適應(yīng)度值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于遺傳算法的滾動軸承套圈定制方法，其特征在于，采用2-Opt置換算法對每次迭代進(jìn)化后的種群中適應(yīng)度最大的染色體進(jìn)行更新。