[發明專利]傳動系統建模設計系統及方法

有效

• 申請號: 201910548004.6
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110276130B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 楊小輝;劉更;韓冰;王海偉;吳立言
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明公開了傳動系統建模設計系統及方法，涉及機械設計技術領域，通過組件式拖拽式建模實現傳動系統二維拓撲模型的構建，以確定傳動系統概念設計階段從動力輸入到動力輸出之間各個單元之間的拓撲關系。在面向傳動系統概念設計階段，不考慮系統的空間布局及結構約束的情況下，進行傳動系統傳動級數、傳動形式的確定并建立傳動系統拓撲結構模型，在此基礎上進行傳動系統傳動比分配和功率流的計算。通過該系統及方法可以快速得到傳動系統的初步構型方案，顯著提高傳動系統的設計效率，并為傳動系統的詳細設計奠定基礎。

技術領域

本發明涉及機械設計技術領域，特別是涉及傳動系統建模設計系統及方法。

背景技術

在傳動系統設計方面，雖然我國近些年取得了較大的進步但是與國外的研制水平仍有較大差距。國內傳動系統研制基礎薄弱，制約傳動系統發展的“瓶頸”技術長期的不到解決，對外合作中西方發達國家對傳動系統研制的核心技術極為保密，在自主研制傳動系統的過程中構型設計相關研究較為薄弱，主要表現在：

(1)針對傳動系統構型設計積累的經驗比較少，以引進和仿制為主，缺少指導構型設計的準則；

(2)傳統方案設計周期長，設計效率低下，無法進行多方案的快速構建與評價，難以判別方案是否最佳，無法實現設計經驗的有效利用；

(3)缺乏對傳動系統先進構型技術的分析，缺少高效可靠的設計工具，自主的傳動系統構型設計軟件在國內目前仍處于空白。

發明內容

本發明實施例提供了傳動系統建模設計系統及方法，可以解決現有技術中存在的問題。

本發明提供了傳動系統建模設計系統，所述系統包括拓撲關系模型建模模塊和功率傳遞路徑分析模塊，所述拓撲關系模型建模模塊用于構建傳動單元庫，定義傳動單元之間的輸入輸出接口從而實現拓撲關系模型建模；

所述功率傳遞路徑分析模塊用于將拓撲關系模型轉換為圖論模型，然后對圖論模型搜索獲得功率傳遞路徑及各傳動單元的輸入功率和輸出功率。

本發明還提供了傳動系統建模設計方法，包括以下步驟：

構建傳動單元庫，定義傳動單元之間的輸入輸出接口從而實現拓撲關系模型建模；

將拓撲關系模型轉換為圖論模型，然后對圖論模型搜索獲得功率傳遞路徑及各傳動單元的輸入功率和輸出功率。

本發明中的傳動系統建模設計系統及方法，與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)使用構型設計的思想解決了傳動系統快速設計的問題，為面向拓撲關系模型的傳動系統快速提供了設計；

(2)通過構建傳動單元庫以及構型庫，實現了對傳動系統設計知識、經驗的累積以及重用；

(3)通過拓撲關系模型建模以及基于圖論的分析，可以快速的獲得傳動系統設計方案，大大提高設計效率，并為后續的自出創新設計奠定堅實的基礎。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的傳動單元示意圖；

圖2為本發明的實施例中的拓撲關系模型示意圖；

圖3為本發明的實施例中的鄰接矩陣；

圖4為本發明的拓撲關系模型及相應的圖論模型；

圖5為本發明的拓撲關系模型的功率流動路徑的深度優先搜索方法流程圖。

具體實施方式