基于动力学模型和遗传算法的电主轴结构优化设计方法

摘要

本发明基于动力学模型和遗传算法的电主轴结构优化设计方法，包括：1)利用Timoshenko梁单元、转盘单元分别建立了转子、电机转子的有限元模型；基于Jones模型，建立轴承模型；将上述模型集成得到电主轴结构动力学方程；2)根据电主轴结构的动力学方程求解其一阶固有频率；3)确定电主轴优化的设计变量，设置约束条件，建立目标函数；4)利用遗传算法，求解目标函数，获得全局最优解，即求得使电主轴结构一阶固有频率最大的各轴承最佳配置位置。本发明建立了电主轴结构较为实际和精确的动力学模型，保证了优化设计相关参数的准确性。利用遗传算法对电主轴结构进行优化，保证了电主轴上轴承位置的最佳配置，优化效果好，为电主轴的设计提供了有效指导。