基于曲軸——軸承系統(tǒng)多目標(biāo)的內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承綜合優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、目前曲軸軸承優(yōu)化設(shè)計一般僅以軸承單一零件為研究對象進(jìn)行,不考慮其與所處系統(tǒng)其它部分的相互影響。但是曲軸軸承和曲軸作為一個系統(tǒng)存在,內(nèi)燃機(jī)工作時曲軸軸承和曲軸之間存在著各種不可分割的機(jī)械行為,它們相互作用、相互影響,性能也息息相關(guān)。另外,曲軸軸承與曲軸的豐要結(jié)構(gòu)尺寸(軸頸直徑和寬度)存在相互對應(yīng)的關(guān)系?？梢?如果曲軸軸承優(yōu)化設(shè)計僅局限于軸承單個零件,不考慮對系統(tǒng)中與之相關(guān)聯(lián)的零件——曲軸的結(jié)構(gòu)和性能影響,從系統(tǒng)觀點出發(fā)其結(jié)果只能是局部優(yōu)化

2、解,而且還可能導(dǎo)致曲軸結(jié)構(gòu)或性能的惡化,不能滿足使用要求。因此,對曲軸軸承進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時,有必要考慮整個曲軸一軸承系統(tǒng)中不同零件的多個評價目標(biāo)并對它們進(jìn)行綜合優(yōu)化,這樣曲軸軸承優(yōu)化模型才能更加合理、接近實際。
　　 本文以N485柴油機(jī)曲軸-軸承系統(tǒng)為研究對象,設(shè)置了軸承和曲軸的三維結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計空間,并分別計算了兩個零件在各自設(shè)計空間中每個設(shè)計點的軸承潤滑性能和曲軸強(qiáng)度,建立了軸承的潤滑性能數(shù)據(jù)庫、曲軸強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫及曲軸質(zhì)量計算公

3、式。
　　 采用線性插值法和BP網(wǎng)絡(luò)法兩種數(shù)據(jù)處理方法,以建立的軸承潤滑性能數(shù)據(jù)庫、曲軸強(qiáng)度數(shù)據(jù)庫和曲軸質(zhì)量計算公式為基礎(chǔ)進(jìn)行了數(shù)據(jù)計算。相比實際性能分析的過程,這兩種插值算法大大減少了數(shù)據(jù)處理的時間,而且精度較高。
　　 進(jìn)行了基于曲軸一軸承系統(tǒng)多目標(biāo)的曲軸軸承綜合優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計中,選取曲軸軸承總平均摩擦功耗和曲軸質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù),采用指數(shù)曲線式權(quán)重系數(shù)遞減策略的粒子群算法和模擬退火算法進(jìn)行智能優(yōu)化計算。兩種智能優(yōu)化