中國(guó)機(jī)械工程學(xué)報(bào) 2009年 第五期 第22卷
兩級(jí)齒輪減速機(jī)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)案例式推理

摘要：兩級(jí)齒輪減速機(jī)的設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣和耗時(shí)的過(guò)程。為了改善設(shè)計(jì)過(guò)程的效率和理解力的目的，案例式推理（CBR）技術(shù)被用于兩步齒輪減速機(jī)的設(shè)計(jì)。首先，分析兩步齒輪減速機(jī)的正確設(shè)計(jì)方法和描述CBR的原則。第二，按照減速的特點(diǎn)，研究了3項(xiàng)CBR的技術(shù)和提供了相應(yīng)的方法，如下：（1）面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法，（2）一個(gè)連接最近區(qū)域和電磁感應(yīng)檢索的測(cè)量方案，（3）一個(gè)案例的調(diào)整算法相結(jié)合的基于規(guī)則的修改以人為修正。同時(shí),為了提高檢索的可信度, 一個(gè)新的方法確定權(quán)重的特點(diǎn),提出了一個(gè)相似的公式,這是一種組合加權(quán)法和層次分析法(AHP)和粗糙集理論。最后，根據(jù)上述分析結(jié)果，對(duì)CBR的兩步齒輪減速器設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)利用VC + +，UG和Access 2003。在研究中，提供了一種設(shè)計(jì)兩步齒輪減速器的新方法。如果上述系統(tǒng)應(yīng)用的兩步減速器的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)效率得到明顯的改善,使設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)化,以便把加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。研究結(jié)果,充分體現(xiàn)了在機(jī)械零件的工藝設(shè)計(jì)中運(yùn)用實(shí)例的推理技術(shù)方法的可行性和有效性,。
關(guān)鍵詞:兩級(jí)齒輪減速器,基于實(shí)例推理(CBR)、重量的特點(diǎn)、相似性

1導(dǎo)論
兩級(jí)齒輪減速器的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是一個(gè)費(fèi)時(shí)的過(guò)程。即使現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)被用于它的設(shè)計(jì)過(guò)程中,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的限制并沒(méi)有消除。為了改變這種情況,許多人對(duì)所做的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,主要包括減速參數(shù)化設(shè)計(jì)和專家系統(tǒng)(ES)。這兩種方法都有其各自的缺點(diǎn):作為參數(shù)設(shè)計(jì),每個(gè)部分的關(guān)系必須充分考慮,因?yàn)橐粋€(gè)參數(shù)的變化會(huì)引起另一個(gè)減速參數(shù)和結(jié)構(gòu)的變化,這就要求設(shè)計(jì)師了解減速器和能使用設(shè)計(jì)軟件包括參數(shù)化設(shè)計(jì)的功能。而且減速器ES知識(shí)的獲取是非常困難的,因?yàn)橐恍＜抑R(shí)非常難于用規(guī)則來(lái)表達(dá)。基于實(shí)例推理(CBR)能改善這兩種缺點(diǎn)。在CBR存在的案例中完成了一個(gè)新案例,因此這種新案例可以修改一些零件或直接利用已有的案例,案例比較容易獲得,因?yàn)榘咐前凑誄BR[1-2]基本規(guī)則獲取知識(shí)的。事實(shí)上,案例比通常提供更多信息或者樣式[3]。許多研究者為CBR在工程中的應(yīng)用已經(jīng)做了大量的工作。SUN等[4]發(fā)展了一種智能夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。KWCNG等[5],介紹了一種方法來(lái)確定適當(dāng)?shù)淖⑺軈?shù)通過(guò)推理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。LIU等[6],提出了一個(gè)基于內(nèi)容的圖像檢索算法結(jié)合聚類技術(shù)，在實(shí)例作基礎(chǔ)的類似案例中，實(shí)例作基礎(chǔ)闡明了系統(tǒng)的可行性進(jìn)行推理的機(jī)械設(shè)計(jì)。PETER[7]發(fā)展了一種自動(dòng)化知識(shí)系統(tǒng)的智能推理的預(yù)處理階段，應(yīng)用于工程分析接觸力學(xué)領(lǐng)域。XICNG等[8],提供了一種既實(shí)用又有創(chuàng)意的個(gè)性概念設(shè)計(jì)方法，此方法基于CBR所體現(xiàn)的工業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)。在這個(gè)系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)過(guò)程中,幫助設(shè)計(jì)師縮短并提供了以下產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。然而在機(jī)械產(chǎn)品上述方法注重理論研究相結(jié)合的推理優(yōu)于基于實(shí)例的推理技術(shù)。所以,采取了兩步齒輪減速器為例,整個(gè)過(guò)程中CBR,將會(huì)被討論。

2 CBR的關(guān)鍵技術(shù)