[发明专利]一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法

权利要求书

1.一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：：

步骤 1：建立流体动压润滑径向滑动轴承优化设计模型（目标函数）；

步骤 2：MeEA的基本理论描述；

步骤 3：采用多生态环境选择策略的多目标进化算法对流体动压润滑径向滑动轴承进行优化，并得到一组解集；

步骤 4：将优化后的结果与传统的设计方案进行对比。

2.根据权利要求1所述的一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法，其特征在于，所述步骤1流体动压润滑径向滑动轴承的优化设计包括三个部分：设计变量、目标函数和约束条件；

（1）设计变量

流体动压润滑径向滑动轴承的主要参数是宽径比、相对间隙和润滑剂的动态粘，其中和分别表示轴承的宽度和直径轴承；轴承设计变量如下：

（2）目标函数

流体动压润滑径向滑动轴承有三个重要的性能指标，即液体摩擦系数、发热量和承载能力系数；为了获得最佳的轴承性能，以最小的热量产生，最小摩擦系数和最大承载力为优化目标；三个目标函数如下：

其中是轴颈的角速度；是轴承的平均比压力；是轴承宽度与直径的比率系数；当时，，否则；是轴承的工作负载；是轴颈的圆周速度；

（3）约束条件

为了避免轴承中的滚道之间金属接触而导致轴承磨损，必须考虑摩擦表面粗糙度、最小油膜厚度、轴和轴承的弹性和热变形，润滑剂的清洁度和杂质的大小等影响；因此，第一个约束如下：

其中是考虑几何误差，安装误差，轴颈变形等的安全系数，通常取为；和分别是轴颈和轴承孔的表面粗糙度；

轴承的宽径比应符合设计要求如下：

比压应满足限制条件如下：

轴承的相对游隙会影响轴承容量，最小油膜厚度，功耗和轴承温度升高； 相对游隙应满足约束如下：

润滑油的粘度的约束如下：

。

3.根据权利要求1所述的一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法，其特征在于，所述步骤2MeEA算法的思想是将目标空间分成不同类型的生态环境：通过分析目标空间中的个体进化特征建立了生态环境，并以此为主体主导环境中个体选择的偏好；

首先采用了将具有明显趋势的解为局部生态环境的中心，该解称为突出解；然后寻找该突出解的个相邻个体作为邻居；最后，考虑了目标空间环境的复杂性，将生态环境进行分类。

4.根据权利要求1所述的一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法，其特征在于，所述步骤2中将生态环境进行分类；

该分类包括积极环境：上一代突出解在以当代突出解为中心的生态环境中出现了一个且两者之间的欧式距离大于领域的突出解到当代突出解的平均欧式距离；积极生态环境的特征为该目标空间能够较大可能上产生有效个体；相对而言无效个体为个体在该空间的进化处于相对停滞状态；

懒惰环境：小于平均欧式距离；懒惰环境的特征为该目标空间中的个体进化处于相对停滞状态；

新环境：突出解为中心的生态环境中并没有探索到上一代突出解；新环境的特征为可能探索到的了新空间区域，对于多样性维护有很大的价值；

拥挤环境：以当代突出解为生态环境的区域中搜索到超过两个(包括两个)上一代突出解，则定义该环境为拥挤环境；拥挤环境的特征为该目标空间中由于个体过于拥挤，而导致在寻找突出解时出现了两个突出解的位置很近的情况。

5.根据权利要求4所述的一种流体动压润滑径向滑动轴承优化制备方法，其特征在于，所述步骤2中将生态环境进行分类；在环境选择中首先考虑选择生态环境中的个体；分别考虑了不同的生态环境特征，保留生态环境中不同数量的个体进入下一代；然后，根据个体之间的余弦相似度选择其他的非支配解以此维护目标空间中帕累托前沿的多样性；与考虑整个空间的多样性或者单个个体收敛性的方法不同，提出的环境选择方式优先以局部目标空间为单位进行后代选择；当种群中的非支配解小于种群数量时，优先考虑非支配解进入下一代，再选择一些支配解维护多样性。