基于Kriging模型的调心滚子轴承优化设计

作者：杨霞; 王先正; 赵春江; 寇保福; 张涨

来源：机械设计与研究, 2021, 37(06): 101-111.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2021.0217

• 调心滚子轴承
• 响应面优化
• 最优空间填充设计(OSF)
• Kriging模型
• 多目标遗传算法(MOGA)

为了提高调心滚子轴承的综合性能，对其结构参数进行分析和优化设计。首先，建立满足精度要求的轴承单个滚子静力学模型。然后，选取接触角、滚子半径、滚子长度和滚子轮廓半径作为设计变量，以接触应力最小、切应力最小和质量最小为目标函数，考虑几何结构的约束，采用最优空间填充设计(OSF)进行试验设计。基于试验设计的结果，采用Kriging模型建立目标函数的响应面优化模型，并通过自适应细化和手动细化两种方法来提高模型的精度。最后利用多目标遗传算法(MOGA)得到最佳优化结果，并通过设计变量对目标函数的影响分析和目标函数对设计变量的局部敏感度分析来验证优化结果的可靠性。结果表明：优化结果可靠且优化后模型的接触应力、切应力和质量分别降低了15.17%、32.13%和0.47%。

• 单位
  太原科技大学