面向齿轮传动系统协同设计的任务规划方法研究*

刘文林,马雅丽,李胜甲,闫立山

(大连理工大学 机械工程学院,辽宁 大连 116024)

0 引 言

由于具有效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长等一系列优点,齿轮传动系统被广泛地应用于航空、航天、车辆、船舶等机械领域。齿轮传动系统的工作性能对整个机械系统的影响巨大。

随着数字化、智能化技术的快速发展,客户需求呈现多样性、灵活性、定制化的特点。为快速响应客户需求,缩短产品研发周期,协同设计模式[1]得到了广泛应用。

齿轮传动系统协同设计是指由多个设计人员面向齿轮、轴、箱体等不同设计对象,从构型、结构、性能等方面通过数据交互与特定的协同机制完成齿轮传动系统的设计。齿轮传动系统协同设计的各个任务间存在复杂的交互耦合关系,造成设计流程混乱无序,存在迭代返工等风险。为了有效地组织协同设计,缩短设计流程的执行周期,必须对各环节中的任务进行合理的规划。所谓任务规划,是以减少任务的迭代次数和时间为目的,对协同设计中的各任务进行分解与重组,确定最优的任务执行次序。

目前,国内外有关任务规划的研究主要集中在任务分解、任务流程建模及耦合任务的识别与规划等方面。

杨育等人[2]针对产品协同设计任务分解及分配的复杂性问题,考虑设计任务间的依赖关系,提出了基于功能-结构-任务映射的层次任务分解模型,并对协同设计中的资源分配问题进行了研究。包北方等人[3]针对产品协同设计过程中任务分解缺乏定量分析的问题,提出了一种综合定量分析任务粒度、任务耦合度、任务均衡度的任务分解模型。……