[发明专利]一种基于遗传算法的滚动轴承套圈定制方法及装置

权利要求书

1.一种基于遗传算法的滚动轴承套圈定制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)给定n种在库套圈的沟道尺寸偏差和m种滚动体的直径偏差，从所述滚动体的直径偏差中，随机为每一个在库套圈的沟道尺寸偏差匹配一种直径偏差，用在库套圈和滚动体的匹配结果表示染色体的编码方式，形成初始种群；

2)根据初始种群中每个染色体对应的待定制套圈的沟道尺寸偏差，将待定制圈套的沟道尺寸偏差按照设定的尺寸偏差阈值分成区段，建立适应度函数，所述适应度函数与所述区段数量负相关；

3)计算初始种群的适应度函数值，根据适应度函数值进行选择运算，然后进行交叉运算、变异运算，重复筛选基因组，直至达到设定的迭代次数，将适应度函数最大的染色体作为在库套圈和滚动体的最终匹配结果；

步骤2)中根据凝聚层次聚类算法将待定制圈套的沟道尺寸偏差按照设定的尺寸偏差阈值分成区段，包括如下步骤：

(1)将每一个待定制套圈的沟道尺寸偏差作为一个独立的簇，遍历两个簇之间的距离，找出所述距离中的最小值Y1，当最小值Y1小于设定的阈值a时，将具有最小值Y1的距离的两个簇合并成新簇B1；

(2)在所述新簇B1和没有合并的簇中，遍历两个簇之间的最大距离，找出所述最大距离中的最小值Y2，当最小值Y2小于设定的阈值a时，将具有最小值Y2的距离的两个簇合并成新簇B2；

(3)按照步骤(2)的方法继续对两个簇进行合并，在上一次合并得到的新簇BG和上一次没有合并的簇中，继续遍历两个簇之间的最大距离，直到找出所述最大距离中的最小值YG，且最小值YG大于设定的阈值a为止，最后得到的簇的数量为将待定制圈套的沟道尺寸偏差分成的区段数量。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的滚动轴承套圈定制方法，其特征在于，所述滚动体的直径偏差满足以下公式：

式中，n为在库套圈的沟道尺寸偏差的种类，k＝1,2,..,n，s_k为第k种在库套圈的沟道尺寸偏差内的在库套圈数量，x_kj为第k种尺寸偏差的套圈和第j种偏差的滚动体匹配结果，若匹配，x_kj＝1，否则x_kj＝0；GS_j为第j种直径偏差的滚动体能装配混动轴承的数量。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的滚动轴承套圈定制方法，其特征在于，采用自适应遗传算法对所述交叉运算的概率、变异运算的概率进行自适应调整，公式分别为：

式中，P_c为交叉运算的概率，P_c1、P_c2均为固定值，其中P_c1＝0.9，P_c2＝0.6，f_max为每代群体中最大的适应度值，f_avg为每代群体中的平均适应度值，f'为要交叉的两个个体中较大的适应度值；P_m为变异运算的概率，P_m1、P_m2均为固定值，其中P_m1＝0.1，P_m2＝0.001，f为要变异个体的适应度值。

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法的滚动轴承套圈定制方法，其特征在于，采用2-Opt置换算法对每次迭代进化后的种群中适应度最大的染色体进行更新。