[发明专利]基于有限元偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测方法

说明书

本发明公开了基于有限元偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测方法，包括如下步骤：1)有限元分析，确定影响电机轴承压装力的主要因素,2)偏最小二乘法建模，3)轴承装配质量预测；本发明提出一种基于有限元分析‑偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测的方法，通过对电机轴承装配过程中的装配力进行预测，实现未装配前就可以在一定程度上表征轴承装配质量，在装配之前就可以预估装配质量，减少不合格装配，改进轴承装配工艺，提升企业效益。

技术领域

本发明涉及电机组装设备技术领域，具体涉及基于有限元偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测方法，用于预测压装电机轴承与转子的压装质量方法。

背景技术

电机装配在电机整个生产周期中占据十分重要的地位，电机的性能好坏与电机装配质量的优劣有着直接的关系，其中电机轴承的装配在电机装配过程中也是十分重要的。传统的电机轴承装配方法主要为温差装配法与常温冷装法，温差装配法主要原理是利用金属的热胀冷缩原理，通过加热或冷却零件达到扩张或缩小零件尺寸以达到装配轴承的方法，但此方法需要对零件的加热温度有较好的控制，且不太适用于实际生产中大规模生产，因此在电机装配中轴承多采用常温冷装法进行装配，主要方法比较简单，通过将对轴承施加一定的力，直接将轴承装配好，但由于零件加工存在误差与装配过程的不可控因素较多，采用常温冷装法装配质量并不是完全可控的，若装配质量较差将对电机的整体装配质量产生严重的影响，甚至对轴承本身造成损坏，因此提出一种基于有限元分析-偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测的方法，通过对电机轴承装配过程中的装配力进行预测，实现未装配前就可以在一定程度上表征轴承装配质量，在装配之前就可以预估装配质量，减少不合格装配，改进轴承装配工艺，提升企业效益。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了设计合理的基于有限元分析-偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测方法。

基于有限元偏最小二乘法的电机轴承装配质量预测方法，包括以下步骤：

1)有限元分析，确定影响电机轴承压装力的主要因素,包含以下步骤：

1.1)建立电机轴承与轴的装配有限元模型，采用控制变量法的方法，确定影响电机轴承压装力的主要因素，最终确定为以下因素：①电机轴承与轴的过盈量②电机轴承与轴的装配接触长度③轴承内径外径④轴径

1.2)将影响电机轴承压装力的因素转换为实际可测量的量，主要为①轴承内圈上端面直径②轴承内圈下端面直径③轴承外圈上端面直径④轴承外圈下端面直径⑤轴承外圈高度⑥轴承内圈高度⑦轴直径。在轴承装配前采集这些数据，并通过传感器采集对应的轴承压装力数据，将此数据作为后续模型的训练集样本

1.3)建立电机轴承压装力影响因素与电机轴承压装力之间的预测模型

2)偏最小二乘法建模的具体步骤:

假定影响因素为p个因变量y₁,y₂,y₃……y_p与m个自变量x₁,x₂,x₃……x_m均为标准化变量。将自变量与因变量数据观测矩阵记为：

建模步骤如下: