CN107341300B - 传动系统的设计方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传动系统的设计方法及装置，通过获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。本发明提供的传动系统的设计方法及装置，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
Description
技术领域
本发明涉及传动系统设计领域，特别地，涉及一种传动系统的设计方法及装置。
背景技术
目前传动系统方案的设计缺乏通用的方案生成方法，通常是由设计人员根据设计经验或参考已有的设计产品进行改进设计，方案的生成缺乏通用性，容易造成所生成方案不是最佳方案，从而造成最优化缺失。而目前传动系统方案的评估主要是方案阶段依据设计者的经验进行判断，没有量化的依据。传动系统的方案设计主要是确定采用何种传动方式以及所采用的传动方式的几何参数。方案的设计和评估的依据是预先由设计者给定的，方案的优选标的一般包括强度、传动效率、重量等。根据设计的标的可能有所侧重。现有的方法侧重于传动功能的选择，但没有各个传动部件的性能的结构化，一般方法的性能指标和结构是脱离的，无法及时量化评估。
因此，现有的传动系统方案中，存在以下的技术缺点：
1)、没有量化依据。
2)、评估的周期长。
3)、工作量繁杂。
4)、很难找到最优解。
由此可知，目前传动系统方案的设计需要完成模型设计后才能进行校核评估，设计周期长，存在较大的设计隐患，且设计决策缺乏数据的支持。
因此，现有的传动系统方案设计中存在的评估周期长及工作量繁杂，是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种传动系统的设计方法及装置，以解决现有的传动系统方案设计中存在的评估周期长及工作量繁杂的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种传动系统的设计方法，包括步骤：
获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；
依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；
采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
进一步地，依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型的步骤包括：
依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解；
根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。
进一步地，性能指标包括传动属性，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型的步骤还包括：
依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求；
若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。
进一步地，采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标的步骤包括：
采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；
综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
进一步地，采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标的步骤之后还包括：
依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
根据本发明的另一方面，提供一种传动系统的设计装置，包括：
获取模块，用于获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；
分析模块，用于依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；
性能评估模块，用于采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
进一步地，分析模块包括分解单元和组合单元，
分解单元，用于依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解；
组合单元，用于根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。
进一步地，性能指标包括传动属性，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，分析模块包括获取单元和选择单元，
获取单元，用于依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求；
选择单元，用于若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。
进一步地，性能评估模块包括性能评估单元和计算单元，
性能评估单元，用于采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；
计算单元，用于综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
进一步地，传动系统的设计装置还包括性能优选模块，
性能优选模块，用于依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的传动系统的设计方法及装置，与现有技术相比，将结构和性能有机地进行结合，在选择结构的同时，就相当于选择了性能指标，其中，结构根据下发的传动系统的设计任务选定，性能指标采用预设的结构性能数据库同时求出，从而形成了以性能指标为导向的传动系统系统方案设计。本发明提供的传动系统的设计方法及装置，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明传动系统的设计方法第一优选实施例的流程示意图；
图2是图1中所述依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型的步骤第一优选实施例的细化流程示意图；
图3是图1中所述依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型的步骤第二优选实施例的细化流程示意图；
图4是图1中所述采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标的步骤一优选实施例的细化流程示意图；
图5是本发明传动系统的设计方法第二优选实施例的流程示意图；
图6是本发明传动系统的设计装置第一优选实施例的功能框图；
图7是6中所述分析模块第一优选实施例的功能模块示意图；
图8是6中所述分析模块第二优选实施例的功能模块示意图；
图9是6中所述性能评估模块一优选实施例的功能模块示意图；
图10是本发明传动系统的设计装置第二优选实施例的功能框图。
附图标号说明：
10、获取模块；20、分析模块；30、性能评估模块；40、性能优选模块；21、分解单元；22、组合单元；23、获取单元；24、选择单元；31、性能评估单元；32、计算单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1，本发明的优选实施例提供一种传动系统的设计方法，包括步骤：
步骤S100、获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标。
获取下发的传动系统的设计任务，获取下发的传动系统的设计任务，由该设计任务确定采用何种传动方式以及所采用的传动方式的几何参数，在本实施例中，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标，其中，性能指标包括强度、传动效率和重量等。而根据设计的标的对性能指标可能有所侧重。
步骤S200、依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数。
依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数。功能模块可以根据传动系统实现的功能的不同而进行设定，也可以根据已有的传动方式的传动属性进行设定。传统的传动方式包括直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮、螺旋锥齿轮等。在本实施例中，根据传动属性的不同，分为三个功能模块：平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。平行轴传动模块包括直齿轮传动和斜齿轮传动。同轴传动模块包括行星齿轮传动。相交轴传动模块包括锥齿轮传动和面齿轮传动。每种传动方式所具有的结构属性的组合形成了整个传动方案的传动特性，每个模块中的每种传动方式具有量化的传动性能指标特性。平行轴传动模块中直齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据，斜齿轮传动方式具有重量、强度属性和效率数据。同轴传动模块中行星齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据。各传动方式的性能数据与所选用的传动方式精度、部件参数、表面特征和材料等等有关，由软件根据方案中默认的或者输入的值计算得出。
步骤S300、采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对生成的所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。其中，评价量化属性中设置与每个功能模块中的每种传动方式相对应的量化的传动性能指标特性。例如，如表1所示，评价量化属性中设置有与平行轴传动模块中的直齿轮相对应的重量属性、强度和效率数据。在本实施例中，可通过对选定的平行轴传动模块中的每种传动方式相对应的量化的传动性能指标特性进行相加以计算出所有系统组合模型的性能指标。
表1
本实施例提供的传动系统的设计方法，与现有技术相比，将结构和性能有机地进行结合，在选择结构的同时，就相当于选择了性能指标，其中，结构根据下发的传动系统的设计任务选定，性能指标采用预设的结构性能数据库同时求出，从而形成了以性能指标为导向的传动系统系统方案设计。本实施例提供的传动系统的设计方法，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
优选地，如图2所示，本实施例提供的传动系统的设计方法，步骤S200包括：
步骤S210、依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解。
依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解，可按照功能或传动属性的不同将设计任务分解成各个组成部分。
步骤S220、根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。
根据对设计任务进行的功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。例如，若设计任务中的传动系统的输入与输出的空间位置为平行轴传动，则对应选择平行轴传动模块进行组合。
本实施例提供的传动系统的设计方法，通过依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解，可按照功能或传动属性的不同将设计任务分解成各个组成部分；根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。在此基础上，对分解出的各个组成部分建立与评估有关的评价量化属性，依据不同的组合，自动开展计算和评估，最终提供可以量化的评价依据。
优选地，如图3所示，本实施例提供的传动系统的设计方法，性能指标包括传动属性，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，步骤S200包括：：
步骤S230、依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求。
依据待设计的传动系统的性能指标，获取设计任务中的待传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求。
步骤S240、若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。
根据获取的传动系统的输入和输出的空间位置要求，从预设的结构性能数据库中选择对应的功能模块进行组合。结构性能数据库包含已有的传动方式的传动属性以及对应的性能属性，传动方式典型的有直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮等。根据传动属性分为三个模块：平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。在本实施例中，依据传动的要求，包括输入与输出的空间位置是否平行轴传动、是否有角度要求、转速、转向等，自动或在人工辅助下进行组合，提出可满足传动要求的传动方案，将所有的可行的传动方式进行积木式组合，依据传动属性组合后是否满足要求进行方案是否可行判定方案是否可行。比如：对于输入与输出的空间位置是平行轴传动，将会选取一级直齿轮传动、一级斜齿轮传动、一级直齿轮传动加一级斜齿轮传动、二级级斜齿轮传动等各种具有并行轴传动属性的传动方式进行组合，而对于锥齿轮则会因为没有平行轴传动的属性，不会选取。传动级数一般设置为不超过四级传动。而对于输入与输出的空间位置有角度要求的传动，则会依据是否可改变轴线的属性，在选取时至少包含一级锥齿轮，因为可改变轴线方向的只有锥齿轮传动具有这个属性。
本实施例提供的传动系统的设计方法，依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求；若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。本实施例提供的传动系统的设计方法，对所有的三种基本传动方式提出了与参数相关的性能评价数据，该数据根据基本传动方式的参数由软件计算得出，由于三种基本方式比较简单，性能数据可以比较准确，不需要建立几何模型就可进行性能分析，从而避免了方案设计分析中性能评估无法量化的问题，缩短评估周期。
优选地，如图4所示，本实施例提供的传动系统的设计方法，步骤S300包括：
步骤S310、采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估。
采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对生成的所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估。其中，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。传动方式包括直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮等。
步骤S320、综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
对每个功能模块的每种传动方式的性能评估进行叠加，计算出生成的所有系统组合模型的性能指标。
本实施例提供的传动系统的设计方法，采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。本实施例提供的传动系统的设计方法，通过对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估，从而可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
优选地，如图5所示，图5是本发明传动系统的设计方法第二优选实施例的流程示意图，在第一实施例的基础上，本实施例提供的传动系统的设计方法，步骤S300之后还包括：
步骤S400、依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
依据计算出来的性能参数进行排序，找出最佳的性能方案，找到可行的最优解。其中，排序方式可以是升降排序，也可以是加权排序，或者其他排序方式等，均在本专利的保护范围之内。
本实施例提供的传动系统的设计方法，获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标；依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。本实施例提供的传动系统的设计方法，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，可找到可行的最优解，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
优选地，如图6所示，本实施例还提供一种传动系统的设计装置，包括：获取模块10，用于获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；分析模块20，用于依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；性能评估模块30，用于采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
获取模块10获取下发的传动系统的设计任务，获取下发的传动系统的设计任务，由该设计任务确定采用何种传动方式以及所采用的传动方式的几何参数，在本实施例中，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标，其中，性能指标包括强度、传动效率和重量等。而根据设计的标的对性能指标可能有所侧重。
分析模块20依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数。功能模块可以根据传动系统实现的功能的不同而进行设定，也可以根据已有的传动方式的传动属性进行设定。传统的传动方式包括直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮、螺旋锥齿轮等。在本实施例中，根据传动属性的不同，分为三个功能模块：平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。平行轴传动模块包括直齿轮传动和斜齿轮传动。同轴传动模块包括行星齿轮传动。相交轴传动模块包括锥齿轮传动和面齿轮传动。每种传动方式所具有的结构属性的组合形成了整个传动方案的传动特性，每个模块中的每种传动方式具有量化的传动性能指标特性。平行轴传动模块中直齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据，斜齿轮传动方式具有重量、强度属性和效率数据。同轴传动模块中行星齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据。各传动方式的性能数据与所选用的传动方式精度、部件参数、表面特征和材料等等有关，由软件根据方案中默认的或者输入的值计算得出。
性能评估模块30采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对生成的所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。其中，评价量化属性中设置与每个功能模块中的每种传动方式相对应的量化的传动性能指标特性。例如，如表1所示，评价量化属性中设置有与平行轴传动模块中的直齿轮相对应的重量属性、强度和效率数据。在本实施例中，可通过对选定的平行轴传动模块中的每种传动方式相对应的量化的传动性能指标特性进行相加以计算出所有系统组合模型的性能指标。
本实施例提供的传动系统的设计装置，与现有技术相比，将结构和性能有机地进行结合，在选择结构的同时，就相当于选择了性能指标，其中，结构根据下发的传动系统的设计任务选定，性能指标采用预设的结构性能数据库同时求出，从而形成了以性能指标为导向的传动系统系统方案设计。本实施例提供的传动系统的设计装置，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
优选地，如图7所示，本实施例提供的传动系统的设计装置，分析模块20包括分解单元21和组合单元22，分解单元21，用于依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解；组合单元22，用于根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。
分解单元21依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解，可按照功能或传动属性的不同将设计任务分解成各个组成部分。
组合单元22根据对设计任务进行的功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。例如，若设计任务中的传动系统的输入与输出的空间位置为平行轴传动，则对应选择平行轴传动模块进行组合。
本实施例提供的传动系统的设计装置，通过依据待设计的传动系统的性能指标，对设计任务进行功能分解，可按照功能或传动属性的不同将设计任务分解成各个组成部分；根据功能分解，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型。在此基础上，对分解出的各个组成部分建立与评估有关的评价量化属性，依据不同的组合，自动开展计算和评估，最终提供可以量化的评价依据。
优选地，如图8所示，本实施例提供的传动系统的设计装置，性能指标包括传动属性，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，分析模块20包括获取单元23和选择单元24，获取单元23，用于依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求；选择单元24，用于若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。
获取单元23依据待设计的传动系统的性能指标，获取设计任务中的待传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求。
选择单元24根据获取的传动系统的输入和输出的空间位置要求，从预设的结构性能数据库中选择对应的功能模块进行组合。结构性能数据库包含已有的传动方式的传动属性以及对应的性能属性，传动方式典型的有直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮等。根据传动属性分为三个模块：平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。在本实施例中，依据传动的要求，包括输入与输出的空间位置是否平行轴传动、是否有角度要求、转速、转向等，自动或在人工辅助下进行组合，提出可满足传动要求的传动方案，将所有的可行的传动方式进行积木式组合，依据传动属性组合后是否满足要求进行方案是否可行判定方案是否可行。比如：对于输入与输出的空间位置是平行轴传动，将会选取一级直齿轮传动、一级斜齿轮传动、一级直齿轮传动加一级斜齿轮传动、二级级斜齿轮传动等各种具有并行轴传动属性的传动方式进行组合，而对于锥齿轮则会因为没有平行轴传动的属性，不会选取。传动级数一般设置为不超过四级传动。而对于输入与输出的空间位置有角度要求的传动，则会依据是否可改变轴线的属性，在选取时至少包含一级锥齿轮，因为可改变轴线方向的只有锥齿轮传动具有这个属性。
本实施例提供的传动系统的设计装置，依据待设计的传动系统的性能指标，获取传动属性，其中，传动属性中具有传动系统的输入和输出的空间位置要求；若输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择平行轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择同轴传动模块进行组合；若输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择相交轴传动模块进行组合。本实施例提供的传动系统的设计装置，对所有的三种基本传动方式提出了与参数相关的性能评价数据，该数据根据基本传动方式的参数由软件计算得出，由于三种基本方式比较简单，性能数据可以比较准确，不需要建立几何模型就可进行性能分析，从而避免了方案设计分析中性能评估无法量化的问题，缩短评估周期。
优选地，如图9所示，本实施例提供的传动系统的设计装置，性能评估模块30包括性能评估单元31和计算单元32，性能评估单元31，用于采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；计算单元32，用于综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。
性能评估单元31采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对生成的所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估。其中，功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块。传动方式包括直齿轮、斜齿轮、行星齿轮、直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮等。
计算单元32对每个功能模块的每种传动方式的性能评估进行叠加，计算出生成的所有系统组合模型的性能指标。
本实施例提供的传动系统的设计装置，采用结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标。本实施例提供的传动系统的设计装置，通过对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估，从而可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
优选地，如图10所示，图10是本发明传动系统的设计装置第二优选实施例的功能框图，在第一实施例的基础上，本实施例提供的传动系统的设计装置，还包括性能优选模块40，性能优选模块40，用于依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
性能优选模块40依据计算出来的性能参数进行排序，找出最佳的性能方案，找到可行的最优解。其中，排序方式可以是升降排序，也可以是加权排序，或者其他排序方式等，均在本专利的保护范围之内。
本实施例提供的传动系统的设计装置，通过获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标；依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足设计任务的所有系统组合模型，其中，结构性能数据库中配置有与功能模块的结构相给合的性能参数；采用结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标；依据计算出来的性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。本实施例提供的传动系统的设计装置，可以量化评估、评估周期大大缩短、模型生成可以自动化，工作量显著减少，可找到可行的最优解，评估指标可依据技术或要求进行不断优化。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种传动系统的设计方法，其特征在于，包括步骤：
获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标，性能指标包括强度、传动效率、重量和传动属性；
功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，平行轴传动模块中直齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据，斜齿轮传动方式具有重量、强度属性和效率数据，同轴传动模块中行星齿轮传动方式具有重量属性、强度和效率数据，依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足所述设计任务的所有系统组合模型，其中，所述结构性能数据库中配置有与所述功能模块的结构相给合的性能参数：依据待设计的传动系统的性能指标，获取所述传动属性，其中，所述传动属性中具有所述传动系统的输入和输出的空间位置要求；若所述输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择所述平行轴传动模块进行组合；若所述输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择所述同轴传动模块进行组合；若所述输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择所述相交轴传动模块进行组合；
采用所述结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标：采用所述结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标；
依据计算出来的所述性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
2.一种传动系统的设计装置，其特征在于，包括：
获取模块(10)，用于获取下发的传动系统的设计任务，该设计任务中包括已知的待设计的传动系统的性能指标，性能指标包括强度、传动效率、重量和传动属性；
分析模块(20)，用于依据待设计的传动系统的性能指标，从预设的结构性能数据库中选择相应的功能模块进行组合，生成满足所述设计任务的所有系统组合模型，其中，所述结构性能数据库中配置有与所述功能模块的结构相给合的性能参数；所述性能指标包括传动属性，所述功能模块包括平行轴传动模块、同轴传动模块和相交轴传动模块，所述分析模块(20)包括获取单元(23)和选择单元(24)，所述获取单元(23)，用于依据待设计的传动系统的性能指标，获取所述传动属性，其中，所述传动属性中具有所述传动系统的输入和输出的空间位置要求；所述选择单元(24)，用于若所述输入和输出的空间位置为平行轴传动，则从预设的结构性能数据库中选择所述平行轴传动模块进行组合；若所述输入和输出的空间位置为同轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择所述同轴传动模块进行组合；若所述输入和输出的空间位置为相交轴传动，则从预设的结构性能数据库中对应选择所述相交轴传动模块进行组合；
性能评估模块(30)，用于采用所述结构性能数据库中建立的评价量化属性对所有系统组合模型进行性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标：所述性能评估模块(30)包括性能评估单元(31)和计算单元(32)，性能评估单元(31)，用于采用所述结构性能数据库中建立的评价量化属性，对所有系统组合模型中的每个功能模块的每种传动方式进行性能评估；计算单元(32)，用于综合每个功能模块的每种传动方式的性能评估，计算出所有系统组合模型的性能指标；
性能优选模块(40)，所述性能优选模块(40)，用于依据计算出来的所述性能指标对所有系统组合模型进行排序，找出最佳的性能方案。
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