【技术实现步骤摘要】
一种RV减速器正向设计方法
本专利技术属于减速器正向设计领域，涉及一种RV减速器数字化正向设计方法。
技术介绍
RV减速器是机器人的核心技术之一，随着制造技术的发展，由于其质量轻、体积小、传动比大、精度高、效率高、刚度高等优点，RV减速器逐渐应用于机床、医疗器械、航空航天等领域。RV减速器的设计参数复杂，约束条件众多，采用传统方法设计的准确性难以保证，且RV减速器的实验周期长、难度大，难以实现快速稳健的设计。进化算法作为一种鲁棒性强、收敛性好、并行性高的优化方法，适于解决RV减速器关键参数设计这类求解参数多、变量空间大的多目标优化问题。基于进化算法求解得到的最优解集需要进一步筛选的问题，采用熵权法这一多目标评价对解集进行了赋权。数字化正向设计技术是以数字化为核心完成产品设计过程中各项工作(如结构件参数化设计、关键参数优化设计、零件设计建模、强度校核计算、有限元分析等)的新型设计技术,一直是机械产品设计制造领域的热门研究内容。随着设计理论的逐渐成熟和计算机技术的高速发展，数字化设计方法越来越受到重视。现有的主流设计方式还是基于二维或三维绘图软件的手动绘图，缺乏自动化...
【技术保护点】
1.一种RV减速器正向设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：建立RV减速器优化模块，根据RV减速器的基本性能参数初算结构参数，通过目标函数与约束条件建立相应的化结构优模型，利用差分进化算法求取一组pareto最优解，采用多目标评价法从pareto解集中选择最优解；S2：建立RV减速器参数化建模系统，生成RV减速器各部件的三维模型；S3：建立RV减速器有限元分析模块，利用RV减速器的三维模型进行接触强度分析及扭转刚度分析，并确定RV减速器设计方案。
【技术特征摘要】
1.一种RV减速器正向设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：建立RV减速器优化模块，根据RV减速器的基本性能参数初算结构参数，通过目标函数与约束条件建立相应的化结构优模型，利用差分进化算法求取一组pareto最优解，采用多目标评价法从pareto解集中选择最优解；S2：建立RV减速器参数化建模系统，生成RV减速器各部件的三维模型；S3：建立RV减速器有限元分析模块，利用RV减速器的三维模型进行接触强度分析及扭转刚度分析，并确定RV减速器设计方案。2.根据权利要求1所述的一种RV减速器正向设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，根据RV减速器的基本性能参数初算结构参数，通过目标函数与约束条件建立相应的结构优化模型，具体包括：根据RV减速器的基本性能参数，即输入功率P、输入转速n、行星轮个数np和输出扭矩T2，初选中心轮齿数、一级传动比、针轮齿数和中心距范围；建立结构参数与效率、体积、质量、扭转刚度、传动误差和整机寿命的函数关系，并根据渐开线行星传动机构、转臂轴承及摆线针轮传动机构的约束条件得到RV减速器结构优化模型。3.根据权利要求2所述的一种RV减速器正向设计方法，其特征在于，步骤S1中，所述差分进化算法采用实数编码种群，首先根据自变量范围矩阵生成实数值种群R，采用模拟二进制单点交叉(simulatedbinarycrossover,SBX)，生成两个子代染色体；子代染色体采用差分变异算子，表达式为：其中，F为控制差向量的比例因子，t为进化代数，为个体向量的第i维变量；xj(t)为个体向量的第j维变量，其中，随机数j∈{r1,r2,r3}，r1、r2、r3∈N且随机；利用Kriging代理模型计算约束条件下可行解列向量对应的目标函数值，并根据拥挤距离选择一组pareto最优解。4.根据权利要求3所述的一种RV减速器正向设计方法，其特征在于，步骤S1中，所述Kriging代理模型，表达式如下：y(x)＝F(β,x)+z(x)＝fT(x)β+z(x)其中，F(β,x)为自变量空间的全局模型，z(x)为随机分布的局部偏差，fT(x)是由多项式基函数合成的矢量，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵奎，缪嘉成，李朝阳，黄健，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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