角接触球轴承的罚函数粒子群算法优化设计
2021-09-27胡启国杜春超吴明钦杨学蛟曹历杰
重庆交通大学学报(自然科学版) 2021年9期
胡启国,杜春超,吴明钦,杨学蛟,曹历杰
(1. 重庆交通大学,机电与车辆工程学院,重庆 400074; 2. 川庆钻探工程公司 安全环保质量监督检测研究院, 四川 广汉 618300)
0 引 言
双列角接触球轴承被广泛运用于旋转机械中,高效、安全运行能直接保障系统的正常运行,因此开展双列角接触球轴承优化研究具有一定的意义。
目前,很多学者对轴承进行了研究,分别从轴承的结构、失效机理和可靠性[1]等方面出发,考虑不同因素对轴承性能的影响。轴承结构复杂,优化参数能使轴承具有更好的性能。黄鹏等[2]以单位承载能力下总功率损失最小作为优化目标函数,采用粒子群优化算法对磨床砂轮主轴静压轴承进行优化,明显改善了轴承的综合性能;冯吉路等[3]提出以轴承最小生热率为优化目标函数,采用Kriging算法和粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)相结合的混合算法对轴承的结构参数进行优化,取得了较好的设计结果,提高了设计效率;考虑粒子群算法在目标函数比较复杂时,其容易陷入局部最优解,尤其是当目标函数存在多峰极值时,更易陷入局部最优的情况,徐向阳等[4]提出了一种改进自适应权重PSO算法,并利用惩罚函数处理约束问题,对行星齿轮传动系统进行多目标优化设计,结构参数优化后具有更高的传动效率;李奇等[5]提出多目标优化方法,采用改进粒子群算法对混合动力系统重量和体积的多目标优化参数匹配计算,得到了最优解;罗天宇等[6]推导了角接触球轴承的轴向刚度计算公式,并以轴承刚度为目标函数进行优化,结果表明,在满足寿命的前提下,适当增加滚珠直径减少滚珠数量;……
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