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扬州工业职业技术学院 09 届毕业设计(论文)任务书系（部）：机械工程系 专业：机械设计与制造（数控方向） 班级：0601机械制造学生姓名指导教师职称助教课题名称轧钢机减速器的设计课 题 工 作 内 容1.课题介绍：由于科技的进步和人们生活水平的提高，生产设备和产品的更新，钢材不断提高产品产量和质量，提高生产率，降低原材料和能源的消耗及产品的成本提出了更高的要求。这也是和轧钢设备制造水平有关的重型机械制造和自动控制等科学技术的发展有密切关系.,本文首先对设计方案进行了介绍；并介绍了电动机的选择方法、箱体的设计、轴的设计、齿轮的设计、键的选择等，然后简要介绍了减速器装配的一些相关知识及技术说明;最后列出了设计过程中翻阅及参考过的文献。2.任务要求及方案确定a.传动方案：电动机带传动机齿轮传动滚筒传动简图如图所视：b.该传动方案分析如下：1.由于带传动承载能力较低，结构尺寸较其他形式大，故应放在传动系统的高速级，此时转速较高，在传递相同功率时的转矩减小，从而使带传动获得较为紧凑的结构尺寸，除此之外，带传动工作平衡，能缓冲吸振，被广泛应用。2.齿轮传动承载能力较高，传递运动准确、平衡、传递功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。3.斜齿圆柱齿轮传动的平稳性，较直齿圆柱齿轮传动好，故有平稳性要求时，可采用斜齿圆柱齿轮传动。根据以上分析可得：将带传动放在传动系统的高速级，齿轮传动放在传动系统的低速级，传动方案较为合理。此外，根据本课题要求，该减速器采用展开式。指标要求一、 减速器装配图、零件图绘制 利用AutoCAD2004绘制装配图（1#，打印稿和电子稿各一份）和零件图（3#，打印稿和电子稿）。二、设计说明书的撰写 1、毕业设计说明书按学院规定的撰写格式、要求和纸张格式装订成册，内容顺序为：封面、中英文摘要、目录、说明书正文、参考书目录、小结、封底。2、设计说明书的论证要有科学根据，要有说服力；计算部分须指出公式来源并说明公式中的符号所代表的意义，公式中所有常数或系数必须正确，计算结果要足够准确，计算中采用的数据及计算结果可列表表示3、说明书要求章节分明，层次清楚，文理通顺，图表、简图规范、清晰，不得用徒手画。进程安排1、根据毕业设计任务，收集、阅读整理有关资料，拟订并确定设计方案； 1周2、设计减速器，绘制草图，利用软件绘制装配图、零件图； 5周 3、编写说明书，整理并完成毕业设计论文； 2周4、毕业设计成果审阅、评阅、答辩。主要参考文献1.机械工程手册第二版（传动设计卷） 2.实用机械设计手册 3.机械设计 4.机械制造工艺学5.机械制造工艺及专用夹具设计指导 6.机械加工工艺手册注：以实际采用的参考文献为准起止日期2009 2009 系(部)盖章： 教研室主任(签字)： 年 月 日 年 月 日说明：毕业设计任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核盖章后生效。此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。江阴职业技术学院毕业设计说明书课 题： 轧钢机减速器的设计 子课题: 同课题学生姓名: 专 业 机械制造与自动化 学生姓名 郑 建 班 级 04机制(1)班 学 号 20040203134 指导教师 吴 松 乾 完成日期 2007-05-10 毕业设计资料目录 04 级 机械制造与自动化 专业 1 班学生姓名 郑建 学号 20040203134 指导教师 吴松乾 评阅教师 陈 眙 毕业设计类型：毕 业 设 计 设计（论文）题目 轧钢机减速器的设计 设计（论文）成绩 编号名 称件 数1装配图(A0)12箱座(A0)13箱盖(A1)14零件图75说明书1678910指导教师签名 评阅教师签名 2007 年 5 月 10 日摘 要由于科技的进步和人们生活水平的提高，生产设备和产品的更新，钢材不断提高产品产量和质量，提高生产率，降低原材料和能源的消耗及产品的成本提出了更高的要求。这也是和轧钢设备制造水平有关的重型机械制造和自动控制等科学技术的发展有密切关系.,本文首先对设计方案进行了介绍；并介绍了电动机的选择方法、箱体的设计、轴的设计、齿轮的设计、键的选择等，然后简要介绍了减速器装配的一些相关知识及技术说明;最后列出了设计过程中翻阅及参考过的文献。关键词： 轧钢机 减速器 设计方案 参考文献AbstractAs a result of the technical progress and the people living standard enhancement, the production equipment and the product renewal, the steel products enhance the volume of output and the quality unceasingly, enhances the productivity, reduced raw material and the energy consumption and the product cost set a higher request.This also is and the rolling mill equipment manufacture level related heavy duty machinery manufacture and the automatic control and so on the science and technology development has the close relation. This article first has carried on the introduction to the design proposal; And introduced the electric motor choice method, the box body design, the axis design, the gear design, the key choice and so on, then introduced briefly the reduction gear assembles some correlation knowledge and technical order; Finally has listed in the design process glances through and has referred the literature.Key word: Mill reduction gear design proposal reference目 录摘要ABSTRACT第一章、传动方案的拟定及说明1.1传动方案 1第二章、电动机的选择2.1电动机的选择 2第三章、铸造减速器箱体 3.1 铸造减速器箱体主要结构尺寸 4第四章、轴的设计计算 4.1 高速轴的计算 54.2 低速轴1的计算 74.3 中间轴1的计算 94.4 低速轴2的计算 114.5 中间轴2的计算 13第五章、滚动轴承的选择及计算5.1 滚动轴承的选择及计算14第六章、传动件的设计计算 6.1 选精度等级、材料及齿数 15第七章 连接件的选择及润滑7.1 键连接的选择及校核计算 197.2 连轴器的选择 197.3 减速器附件的选择 207.4 润滑与密封 20第八章 减速器装配图的绘制及技术说明208.1 装备图的总体规划 218.2 绘制过程 218.3 完成装配图 238.4 相关技术说明 23结语 24参考资料目录 25致谢 26III第一章 传动方案的拟定及说明1.1 传动方案：传动简图如图所视：其传动方案为：电动机带传动机齿轮传动滚筒该传动方案分析如下：1 由于带传动承载能力较低，结构尺寸较其他形式大，故应放在传动系统的高速级，此时转速较高，在传递相同功率时的转矩减小，从而使带传动获得较为紧凑的结构尺寸，除此之外，带传动工作平衡，能缓冲吸振，被广泛应用。2 齿轮传动承载能力较高，传递运动准确、平衡、传递功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。3 斜齿圆柱齿轮传动的平稳性，较直齿圆柱齿轮传动好，故有平稳性要求时，可采用斜齿圆柱齿轮传动。根据以上分析可得：将带传动放在传动系统的高速级，齿轮传动放在传动系统的低速级，传动方案较为合理。此外，根据本课题要求，该减速器采用展开式。第二章 电动机的选择2.1 电动机的选择： 工业上一般使用三相交流电源，因此，当无特殊要求时均应选用交流电动机，其中以三相交流电动机使用最为广泛。我国新设计的Y系列三相鼠笼式异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，起结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合，以及要求具有较好起动性能的机械。 电动机的型号的确定主要依据电动机的额定功率和同步转速。1 按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机2 选择电动机容量工作机所需容量为：Pw = FwVw/1000wKw式中Fw=34KN Vw=27.1m/s 带式输送机效率w=0.94 Pw=3.4103/10000.94=97.92Kw电动机的输出功率为：P=Pw/式中：为电动机至滚筒主动轴之间的传动装置总效率根据传动简图可查得：V带传动效率w=0.95 ， 三对齿轮副效率w = 0.97；一对滚动轴承效率w=0.99；联轴器w=0.98；由此可得 =12234=0.95x0.973x0.994x0.98=0.816P0=Pw/0.816=97.92/0.816=120kn一般电动机的额定功率 PM=（11.3）P0=（11.3）X120=120156kw经查可取电动机额定功率为PM=150kw3 确定电动机的转速滚筒转速为：nw=60x1000Vw/D=260r/minV带传动比：i1=24三级圆柱齿轮传动比i2=35则总传动比范围为i= i1 i2=(2x3)(4x5)=620电动机可选择的转速范围应为n=inw=(620)x260=15605200r/min电动机同步转速符合这一范围的型号为Y315s-2，其满载转速为nm=2970r/min二、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比1 传动装置的总传动比I=nm/ nw=2970/53=562 分配各级传动比I= i1 i2为使V带的外轮廓尺寸不致过大，初选传动比i2=2则齿轮传动比为：i2=9 i3=63 计算传动装置的运动和动力参数以下各轴符号代表：O轴电动机输出轴； 轴减速器中的高速轴；轴齿轮轴； 轴中间轴；轴减速器中的低速轴； 轴低速轴；n0=nn= 2970r/min; n= n0/ i1=1485r/min;n= n/ i2=165r/min; n= n/i3=27.5r/min;nw = n=27.5r/min各轴功率；P0=120kw; P= P01=120x0.95=114kw; P= P23 =114x0.97x0.99=109.47kw ; P= P23 =109.47x0.97x0.99=105.13kw; P= P23 =105.13x0.97x0.99=100.95kw;P= P34=100.95x0.99x0.98=97.95kw;各轴转矩；T0=9.55x106 P0/ n0=9.55x106x120/2970=3.86x105 NmT=9.55x106 P0/ n= 9.55x106 114/ 1485=7.33x105 NmT=9.55x106 P/ n=9.55x106 x109.47/ 1485=6.28x105 NmT=9.55x106 P/ n=9.55x106 x105.13/ 27.5=3.65x107 NmT=9.55x106 P/ n=9.55x106x x100.95/ 27.5=3.51x107 NmT=9.55x106 P/ n=9.55x106 x97.95/ 27.5=3.40x107 Nm4 第三章 铸造减速器箱体主要结构尺寸3.1 铸造减速器箱体主要结构尺寸:1、箱座壁厚： 0.025a+382 地脚螺栓直径d1：d10.036a+12163 地脚螺栓数目n： nL+B/2003004 n=104 轴承座尺寸D1 、D2 、D3 、D4、D5： D1=34 D2= 45 D3= 49 D4= 60 D5=555、箱体结合面处联接间距e： e180cm6 轴承座两旁的联结螺栓问题： S10cmCHI NES E J OURNAL OF MECHANI C AL ENGI NEE R【 NG Vo 1 22，No5 ，20 09 671 DOI ： 1 0 3 90 1 CJ ME20 09 0 5 6 71 ， a va i l a b l e o n l i n e a t wwwc j me n e t e o m； ww w c j me n e t c o rn c a De s i g n Sy s t e m o f t he Two s t e p Ge a r Re duc e r o n Ca s e bas e d Re a s o ni ng J I Ai mi n ， 一 ， HUANG Qu a n s h e n g ， XU Hu a n mi n ， a n d CHE N Z h e n g mi n g 。 1 C o l l e g e ofMe c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , Ho h a i U n i v e r s i t y , C h a n g z h o u 2 1 3 0 2 2 ， C h i n a 2 S t a t e K e yL a b o fC A D&C G , Z h i a n g U n i v e r s i ty , Ha n g z h o u 3 1 0 0 5 8 , C h i n a 3 C o l l e g e of C o m p u t e r a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g , Ho h a i U n i v e r s i t y , C h a n g z h o u 2 1 3 0 2 2 ， C h i n a Re c e i v e d No v e mb e r 1 8 ， 2 0 0 8 ； r e vi s e d M a y 2 2， 20 0 9 ； a c c e p t e d Au g u s t 1 0，2 0 0 9 ； p u b l i s h e d e l e c t r o n i c a l l y Au g u s t 1 4 ， 2 0 0 9 Ab s t r a c t ： Th e d e s i g n o f t h e t wo - s t e p g e a r r e d u c e r i s a t e d i o u s a n d t i m e - c o n s u mi n g p r o c e s sF o r t h e p u r p o s e o f i mp r o v i n g me e f fi c i e n c v a n d i n t e l l i g e n c e o f d e s i g n p r o c e s s ， c a s e b a s e d r e a s o n i n g ( C B R ) t e c h n o l o g y w a s a p p l i e d t o t h e d e s i g n o f t h e two s t e p g e a r r e d u c e n F i r s t l y , t h e c u r r e n t d e s i gn me t h o d f o r t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r wa s a n a l y z e d a n d t h e p r i n c i F l l e o f CBR wa s d e s c r i b e dS e c o n d l y , a c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r e d u c e r , t h r e e k e y t e c h n o l o g i e s o f CBR we r e s t u d i e d a n d t h e c o r r e s p o n d i n g me t h o d s we r e p r o v i d e d，wh i c h a r e a s f o l l o ws ： ( a ) a n o b j e c t o r i e n t e d k n o wl e d g e r e p r e s e n t a t i o n me t h o d , ( b )a r e t r i e v a l me t h o d c o mb i n i n g t h e n e a r e s t n e i g h b o r wi t h t h e i n d u c t i o n i n d e x i n g ， a n d( c )a c a s e a d a p t a t i o n a l g o ri t h m c o mb i n i n g t h e r e v i s i o n b a s e d o n r u l e wi t h a r t i fi c i a l r e v i s i o n Al s o f o r t h e p u r p o s e o f i mp r o v i n g t h e c r e d i b i l i t y o f c a s e r e t rie v a l ，a n e w me t h o d for d e t e r mi n i n g t h e we i g h t s o f c h a r a c t e ris t i c s a n d a s i mi l a rit y f o rm u l a we r e p r e s e n t e d ， wh i c h i s a c o mb i n a t o ri a l we i g h t i n g me t h o d wi t h t h e a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s ( AH P ) a n d r o u g h n e s s s e t t h e o r y L a s t l y , a c c o r d i n g t o t h e a b o v e a n a l yti c r e s u l t s ， a d e s i gn s y s t e m o f t h e tw o - s t e p g e a r r e d u c e r o n CBR wa s d e v e l o p e d b y VC+ UG a n d Ac c e s s 2 0 0 3 A n e w m e t h o d f o r t h e d e s i gn o f t h e t wo s t e p g e ar r e d uc e r i s p r o v i d e d i n t h i s s t ud yI f t h e f o r e g o i n g d e v e l o p e d s y s t e m i s a p p l i e d t o d e s i gn t h e t wo - s t e p g e a r r e d u c e g d e s i g n e ffi c i e n c y i s i mp r o v e d ， wh i c h e n a b l e s t h e d e s i g n e r t o r e l e a s e f r o m t h e t e d i o u s d e s i gn p r o c e s s o f t h e g e a r r e d u c e r s o a s t o p u t mo r e e f f o r t s o n i n n o v a t i v e d e s i g n Th e s tud y r e s u l t f u l l y r e fle c t s t h e f e a s i b i l i ty a n d v a l i d i t y o f CBR t e c h n o l o g y i n t h e p r o c e s s o f t h e d e s i gn o f t h e m e c h a n i c a l p a rts Ke y wo r d s ： t wo s t e p g e a r r e d u c e c a s e b a s e d r e a s o n i n g ( C BR ) ， we i g h t s o f c h a r a c t e r i s t i c s ， s i mi l a r i ty 1 I n t r o d uc t i o n Th e t r a d i t i o n a l d e s i g n me t h o d o f t h e t wo s t e p g e a r r e d uc e r i s a t i me c o n s u mi n g p r o c e s s Eve n n o w CAD i s us e d i n i t s d e s i g n p r o c e s s r e s t r i c t i o n o f t h e t r a d i t i o n a l d e s i g n me t h o d i s n o t e l i mi na t e d u p t o n o w Fo r t h e s a k e o f c h a n g i n g t h i s k i n d o f s i t u a t i o n，ma n y p e o p l e h a ve d o n e r e s e a r c h o n t he d e s i g n me t h o d o f r e d u c e r ， ma i n l y i n c l ud i ng t h e pa r a me t r i c d e s i g n o f r e d u c e r a n d e x pe r t s y s t e m( E S ) T h e s e t wo k i n d s o f me mo d s h a v e r e s p e c t i v e s h o rtc o mi n gs ：f o r pa r a me t r i c d e s i g n ，e v e r y pa r t s r e l a t i o n n e e d t o b e f u l l y c o n s i d e r e d ，b e c a u s e a p a r a m e t e r s c h a n g e c a r l c a u s e a c ha n g e o f a r e d u c e r s o t h e r p a r a me t e r s o r s t r u c t u r e ， whi c h r e q ui r e s d e s i g ne r t o a c q u a i n t wi t h a r e d u c e r a n d be a b l e t o us e a d e s i g n s o ftwa r e i nc l u di n g t he func t i o n o f t he para me t r i c de s i g nF u r t he r mo r e k no wl e d g e a c q u i r e me n t i s v e r y d i f fic u l t i n r e d uc e r s ES be c a u s e s o me e xp e r t kn o wl e d g e j s v e r y d i f fic u l t t o e x pr e s s wi th r u l e s C a s e b a s e d r e a s o n i n g ( C B R 、c a n i m p r o v e t h e s e t wo k i n d s Co r r e s p o n d i n g a u t h o r E ma i l ： i a mu s t c e d u T h i s p r o j e c t i s s u p p o r t e d b y Na t i o n a l Hi t e c h Re s e a r c h a n d De v e l o p me n t P r o g r a m o f C h i n a( 8 6 3 P r o g r a m， Gr a n t No 2 0 0 8 A A0 4 Z 1 1 5 ) ，S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y P r o g r a m o f t h e Mi n i s t r y o f C o n s t r u c t i o n o f C h i n a( Gr a n t No 2 0 0 8 一 K8 2 1 ， J i a n g s u P r o v i n c i a I Na t I 1 r a 1 S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a( Gr a n t No BK 2 0 0 7 0 4 2 ) ， a n d O p e 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g p a r a me t e r s b y d e v e l o p e d C B R s ys t e m LI U e t a l p r o p o s e d a r e t r i e v a l a l g o r i t h m i n t e g r a t e d wi t h t h e c l us t e r i n g t e c h ni q ue t o l o c a t e t h e s i mi l a r c a s e s i n t h e c a s e ba s e a n d g a ve a c a s e b a s e t o i l l u s t r a t e t h e f e as i bi l i t y o f t he CBR s y s t e m i n t h e me c h a ni c a l d e s i g n P ETERL d e v e l o p e d a n a u t o ma t e d kn o wl e d g e b a s e d s ys t e m o n CBR for i nt e l l i g e n t s u p p o rt o f t h e p r e pr o c e s s i ng s t a g e o f e n g i n e e r i ng a n a l y s i s i n t he c o n t a c t me c h a ni c s d o ma i n X1 0NG e t a l p r o v i d e d a n a p p l i e d a n d c r e a t i v e c o n c e p tua 1 d e s i g n me t ho d ba s e d o n CBR t h a t e mb o di e s t h e i n d us 仃i a l d e s i gn kn o wl e dg e The s y s t e m d e ve l o p e d a b b r e v i a t e s t he c o nc e p t u a l d e s i g n p r o c e s s ，h e l p d e s i g ne r s ， a nd p r o v i d e s a ba s e for t he fol l o wi n g d e v e l o p m e n t o f p r o d uc t Ho we v e r the wo r ks d e s c r i be d a b o v e pa i d a t t e n t i o n t o t h e t h e o r e t i c a l r e s e a r c h o n CBR s u p e r i o r t o t h e c o mb i n a t i o n o f CBR t e c h n o l o g y wi t h me c h a n i c a l p r o d u c t 6 7 2 J I Ai mi n ， e t a l ： De s i g n S y s t e m o f t h e T wo s t e p G e a r R e d u c e r o n Cas e-b as e d Re as o ni n g S o， t a k e n t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r a s e x a mp l e ，t he who l e pr o c e s s o f me c ha n i c a l pa r t s o n CBR wi l l be d i s c u s s e d 2 Ke y Te c h no l o g i e s i n CBR Th e CBR i s a ki n d o f s i mi l a r o r a na l o g i c a l me th O d W h e n a CBR s y s t e m s o l v e s a n e w pr o b l e m， i t r e t r i e v e s o ne o r mo r e c a s e s f r o m t h e a n t e c e d e n t c a s e s t ha t a r e t h e mo s t s i mi l a r t o t h e n e w p r o bl e m，a nd mo d i fie s t h e c a s e s t o s a ris f y t h e ne w s i t u a t i o n Th e flo wc h a r t o f the CBR i s s h o wn i n F i g1 Ac c o r d i n g t o t h e flo wc h a rt o f t h e CBR， t h e d e v e l o p me n t o f t he p r o d uc t d e s i g n s y s t e m o n CBR n e e d s t o s o l v e s o m e p r o b l e m ，i nc l ud i ng c a s e d e s c r i p t i o n ， c a s e r e t r i e va l ，c a s e mo d i fic a t i o n ，c a s e s t u d y a n d c a s e b a s e ma i n t e n a n c e wh e r e c a s e d e s c r i p t i o n ， c a s e r e t r i e v a l a n d c a s e mo d i fic a t i o n a r e c a l l e d t h r e e ke y t e c h n o l o g i e s F i g 1 F l o wc h a r t o f C BR Ca s e d e s c r i p t i o n i s t h e a c t i o n t h a t c a s e s a r e c o de d t o d a t a s t r u c tur e a c c e p t e d b y c o mp u t e r wi t h s o me c o n v e n t i o n a l s i g n s Ca s e c a n be d e s c r i b e d b y s o me me t h o d s i nc l u d i n g fl a me ， o b j e c t ， p r e d i c a t e ， s e ma n t i c n e t wo r k a n d r u l e s ， e t c ， a mo n g wh i c h ， f r a me a n d o b j e c t a r e mo s t c o mmo n l y u s e d Ca s e r e t r i e v a l i s a p r oc e s s fin d i n g o ut o n e i n t e r r e l a t e d c a s e o r mo r e s i mi l a r c a s e s b y c h a r a c t e r i s t i c i nd e x a n d s i mi l a r i t y J Re f 9 1 d i v i d e s c a s e r e t r i e v a l i n t o t h r e e p a rts ： c h a r a c t e r i s t i c i d e n t i fic a t i o n p r e l i mi n a r y ma t c h a n d be s t s e l e c t i o nTh e p a p e r d i vi d e s c a s e r e t r i e v a l i n t o f o u r p a rts ： k e y c h a r a c t e r i s t i c s e x t r a c t i o n，c ha r a c t e r i s t i c i d e n t i fic a t i o n p r e l i mi n a ry ma t c h ， a n d b e s t s e l e c t i o nDa t a s e t o f d a t a mi n i n g o fte n i n c l u d e s ma n y c h a r a c t e ris t i c a t t rib u t e s a n d s o me a t t r i b u t e s a r e i r r e l e va n t t o d a t a mi n i n g Th o s e i r r e l e v a n t a t t rib u t e s i nfl ue n c e e f fic i e n c y o f d a t a mi n i n g Re mo v i n g tho s e i r r e l e va n t a t t rib u t e s c a n i mp r o v e e ffi c i e nc y of d a t a mi n i n g a n d ma ke t he r e s u l t o f d a t a mi n i n g e a s i e r t o u n d e r s t a n d Th e p u r p o s e o f k e y c h a r a c t e r i s t i c s e x t r a c t i o n i s t o s e l e c t k e y c h a r a c t e r i s t i c s t o e s t a b l i s h va l i d i n d e x fro m t h e c a s e b a s e The D u r p os e o f c h a r a c t e r i s t i c i d e n t i fic a t i o n i s t o s e l e c t k e Y c h a r a c t e r i s t i c s o f n e w c a s e Ch a r a c t e r i s t i c i d e n t i f i c a t i O n c a n b e o fte n ma d e r e f e r e nc e t o k e y c ha r a c t e ris t i c e x t r a c t i o n Be c a u s e i t i n c l u d e s a p l e n t i f u l c h a r a c t e r i s t i c a t t r i b u t e s the k e y c h a r a c t e r i s t i c e x t r a c t i o n o f t he t wo s t e p g e a r r e d u c e r i s mo r e i mp o rta n t T he s e t y p i c a l me t h o ds o f c a s e r e t rie v a l i n c l u d e n e a r e s t n e i g h b o r ， i n d u c t i o n i nd e x i n g ， k no wl e d g e g ui d e d ， n e u r a l i nd e x i n g o n kn o wl e d g e a n d t e mp l a t e r e tri e v a l i t 0 J Ca s e mo d i fic a t i o n i s the p r o c e s s mo d i f y i ng t he b e s t - ma t c h c a s e t o me e t t h e n e w d e s i g n r e q u i r e me n t s ，a n dthe mo s t us e d me t h o d s i n c l u d e a r t i fic i a l mo d i fic a t i o n ， k n o wl e dg e i n t e n s i v e mo d i fic a t i o n a n d kn o wl e d g e - l a c k i n g mo d i f i c a t i o n I t 】 3 De s i g n o f t he Two s t e p Ge a r Re d uc e r o n CBR 3 1 Ca s e ba s e bu i l d i ng 3 i 1 Ca s e& s c r ipt i o n T h e p a p e r U S e S a c a s e r e p r e s e n t a t i o n mo d e l o f o b j e c t - o rie n t e d l a y e r 一 w h i c h p r o v i d e s a n u n i f o r m o b j e c t o r i e n t e d d a t a mo d e l t o t h e u p p e r s o ,wa r e ， n a me l y， p r o v i d e s a l l k i n d s o f o b j e c t o ri e n t e d c o n c e p t ， d a t a s t ruc tu r e ， ma i n t e na n c e o p e r a t i o n a n d fle xi b l e e x p a n s i o n， a n d p r o v i d e s a r e l a t i o n mo d e l of s h i e l d i ng c o n c r e t e d a t a b a s e t o b o t t o m，a n d e s t a b l i s h e s a t r a n s p a r e n t o b j e c t c o n v e r s i o n me c h a n i s m b y ma p p i n g p r i n c i pl e a n d c a r r i e s o n r e a s o n a b l e a n d v a l i d ma n a g e me n t Ma p p i n g p r i n c i p l e o f o b j e c t mo d e l i s a r e l a t i o n o f t he c o n ve r s i o n b e t we e n a u p pe r o b i e c t o ri e n t e d d a t a mo d e l a n d a b o t t o m r e l a t i o n mo d e l o f d a t a b a s e T h e r e l a t i o n a mo n g o b j e c t mo d e l l a y e r ， d a t a b a s e ， a n d o t h e r fimc t i o n mo d u l e i s s h o wn i n Fi g 2 us e r l n t e r f a c e l K n o w le d g e stu d y a n d K n o w le d g e re a s o n in g a n d I m l e m a n g m c Fd u 1 e e x p la i n i n g m o d u l e - 。 D e s c r i p t i o n o f o b j e c t o r i e n t e d c o n c e p t a n d i t s O b j e c t ， o r i e n t e d v a l id ma i n t e n a n c e a n d fl e x i b l e e x p a n s io n mo d e l Co n t r o l l i n g v i s it i n g a n d o p e r a t i o n t o u n d e r l y i n g d a t a b a s e b y ma p p i n g p r i n c i p l e J f Underlying 厂) database F i g 2 O b j e c t o r i e n t e d mo d u l e r e p r e s e n t a t i o n Th e t wo s t e p g e a r r e d u c e r i s a c o mp l i c a t e d a s s e mb l y f o r t h e s a k e o f c o n v e ni e n c e o f c a s e r e p r e s e n t a t i o n， t h e t wo s t e p g e a r r e d uc e r i s d i vi d e d i n t o fiv e c o mpo n e n t c l a s s e s a nd t wo p a rt c l a s s e s Th e fi ve c o mpo ne n t c l a s s e s a r e ma d e o f h i g h s p e e d g e ar g r o u p ，l o w s pe e d g e a r gr o u p， hi g h s p e e d s h a f t a n d b e a r i n g ，mi d d l e s ha ft a n d b e a r i n g a n d l o w s pe e d s h a ft a nd b e a r i ng ， a n d t h e tw o p a rt c l a s s e s a r e ma d e o f t h e c o v e r a n d t h e ho u s i ng Th e s e c o mp o n e n t c l a s s e s c a n b e b r o k e n u p p a rt c l a s s e s Fi n a l l y，e v e r y pa rt c l a s s i s ma p pe d t o i t s t a b l e i n t h e u nd e r l y i n g r e l a t i o n d a t a ba s e Th e r e f o r e ，the o b j e c t o r i e n t e d k n o wl e d g e mo d e l o n t h e two s t e p g e a r r e d u c e r i s g i v e n i n Fi g 3 CHI NESE J OURN AL OF M ECHANI CAL EN GI NEERI N G 6 7 3 o u je c t m 。 d d la y e r f T h e tw 。 一 s te p g e a r r e d u c e r I l f + + + l H i g h s p e e d I 1 L o w s p e e d 曲s p e e d s h a ft M i d d l e s h a f t L o w s p e e d s h a m f g e a r g r o u p f f g e ar g r o u p a n d b e a r h a g andb e a r h a g a n db e a r in g 1 ! ! J V ! ! + + 、 J s嘞ed i Bear ings h a f t 薯 攀 ： ： Low ：R摹 ： ： l l L 二 p =卜 ； ：；， - t V I l T a b le g e a r 1 l T a b le g e a r 2 l T a b le h ig h s h a f t l T a b le m id s h a f t l T a b le b e a r 2 lT a b k b e a r 3 IT a b le x z u o f T a b le x g a i f unde r 1 v_m9 r d a nn d t ahA P f T a b le b e a r 2 T a b le C B R f l T a b le lo w s h a f t f F i g 3 O b j e c t o r i e n t e d k n o wl e d g e mo d e l o n t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r 3 1 2 Ca s eb a s eb u i l d i n g Ac c o r d i n g t o t h e c a s e r e p r e s e n t a t i o n mo d e l o f t h e t wo s t e p g e a r r e d uc e r i n Fi g 3 ， c h a r a c t e r i s t i c a t t r i b u t e v a l u e s o f t he t wo s t e p g e a r r e d u c e r s a nd t h e i r c o mpo n e n t s a r e ma p p e d t o t he u n d e r l y i ng d a t a b a s e ， t h u s t h e c a s e b a s e i s b u i l t I n t h e un d e r l yi n g d a t a ba s e e a c h t a bl e i n c l u d e s a “ c a s e n u mb e r fie l d Th e r e l a t i o n i s e s t a b l i s h e d b y “ c a s e n u mbe r be t we e n the t a b l e s ma p pe d b y e v e r y p a r t a n d b y t h e r e d u c e r Fi g 4 s ho ws t h e s t o r a g e mo d e o f c a s e ba s e o f t h e tw o s t e p g e a r r e d u c e r s i n t he d a t a b a s e s o f tw a r e o f Ac c e s s Du e t o t h e l i mi t e d s pa c e t h e p a p e r d o e s n t l i s t s u c c e s s i ve l y th e pa rts s t o r a ge mo d e i n Ac c e s s F i g 4 S t o r a g e mo d e o f t h e tw o s t e p g e a r r e d u c e r s c a s e b a s e i n t h e d a t a b a s e s o f t wa r e o f Ac c e s s 3 2 Ca s e r e t r i e v a l Th e P a p e r a p p l i e s a r e t r i e v a l me t ho d O f t he c o mb i na t i o n o f t h e n e a r e s t ne i g h b o r a n d t h e i nd uc t i o n i n d e x i n g ， b e c a us e t h e d e s i g n o f t h e tw o - s t e p g e a r r e d uc e r i s a n e x p e rie nc e p r o c e s s wi t h a l o n g h i s t o r y , t wo s t e p g e a r r e d u c e r i nc l u d e s ma n y c a s e s S o i t i s b e t t e r t o u s e t h e i n du c t i o n i nd e x i n g t o h a ve a r O B g h r e t r i e va l 。 a n d u s e t h e n e a r e s t ne i g h b o r t o ha ve a fin e r e t r i e va 1 F i g 5 s ho ws m e de t a i l e d r e t r i e v a l p r o c e s s Fi g 5 F l o wc h a r t o f c a s e r e t r i e v a l p r o c e s s No w t h e p a p e r d e s c ribe s t h e c h i l d p r o c e s s a n d me t h o d t o c a s e r e t r i e v a l o f t h e d e s i g n s y s t e m o f t h e t wo - s t e p g e a r r e d u c e ro nCBR i nt u r n 3 2 1 Ke vc h a r a c t e r i s t i ce x t r a c t i o n Th e c h a r a c t e r i s t i c s of o ri gi n a l c a s e b a s e a r e p r e - pr o c e s s e d b e f o r e th e ke y c h a r a c t e r i s t i c e x t r a c t i o n ( 1 )P r e p r o c e s s i n g o f d a t a T h e d i s c r e t e n o r ma l i z a t i o n pr o c e s s i n g o f t h e q ua n t i t a t i ve p a r a me t e r s a r e t r a ns f o rm e d i n t o t h e q u a l i t a t i v e pa r a me t e r s b y e q u a l - f r e q u e n c y - i n t e r v a l s T h e p r i n c i p l e o f e q u a l fr e q u e n c y - i n t e r v a l s i s t o d i vi d e o r i g i na l i n t e r v a l i n t o N s ma l l i n t e r v a l s ( N i s a d i s c r e t e n u mb e r g i v e n b y u s e r ) ， w h i l e e a c h s ma l l i n t e r v a l h a s t h e a l mo s t s a me n u mb e r o f d a t a T h e fir s t a n d l a s t i n t e r va l s a r e e x pa nd e d i n t h e p a pe r ：the u p pe r l i mi t o f t he fir s t i n t e r v a l i s c ha n g e d t o z e r o ， a n d t h e l o we r l i mi t o f the l a s t i n t e rv a l c ha n g e d t o i nfin i t y，whi c h e ns u r e s t h a t a a t t r i b u t e va l u e o f a n e w c a s e h a s a c o r r e s po nd i ng s ma l l i n t e rv a l wi t h i t b e c a u s e CBR i s a p r o c e s s of u n i n t e r r u p t e d s t u d y( t h e a mo u n t o f c a s e wi l l u n i n t e r r u p t e d l y i n c r e a s e 1 ， a n d a v o i d t ha t s ma l l i n t e r v a l i s d i vi de d a g a i n whe n e ve r a n e w c a s e i s a d d e d a n d r e t r i e va l o f n e w c a s e i s n o t ma d e b e yo nd t h e a t t r i b u t e va l ue o f o r i g i n a l c a s e ba s e N i n t e r v a l s a r e i d e n t i fie d wi t h 0 ， 1 ， 2， ， n -1 Th e q u a l i t a t i v e c h a r a c t e r i s t i c a t t r i b u t e s a r e a s s i g n e d t o 0 ，1 1 b y a n i n c r e a s i ng o r d e c r e a s i n g o r d e r Fo r e x a mp l e ， p r e c i s i o n g r a d e o f r e d u c e r h a s t h r e e o p t i o n s f o r u s e r t o s e l e c t i n t h e 一 磊 一 一 一 一 一 一 一一 一 一。一。一 一。一 一。一一 等 萤 一一 67 4 J I Ai mi n ， e t a l ： De s i g n Sy s t e m o f t he T wo s t e p Ge a r Re d u c e r o n Ca s e b a s e d Re a s o n i n g o r i g i na l c a s e b a s e ： t he c l a s s o f 7 t h e c l a s s o f 8 a n d t he c l a s s o f 9Th e c l a s s e s o f 7 ，8 ，9 a r e e x p r e s s e d wi t h 1 ，0 5 ，0 ， r e s pe c t i v e l y a c c o r d i n g t o t h e a b o v e - me n t i o ne d me t h o d Th e a t t rib u t e va l u e o f t h e Bo o l e a n a t t r i b u t e i s e a s y t o a s c e r t a i m t h e s a me i s 1 t h e o t he r i s 0 f 2 1 Ke y c h a r a c t e r i s t i c s e l e c t i o n T h e s e c l e a r l y i r r e l e v a n t c ha r a c t e r i s t i e s a r e no t d i r e c t l y c o ns i d e r e d i n t h e d a t a mi ni ng Ho we v e r ma n y c h a r a c t e ris t i c s a r e d i f fic u l t t o i d e n t i f y t h e i r s i g ni fic a n c e i n t h e d a t a mi ni n g Th e s e c h a r a c t e r i s t i c s a r e s e l e c t e d b y t h e va l i d s t r a t e g y Th e pa p e r us e s d e c i s i o n仃e e t o s e l e c t k e y c h a r a c t e r i s t i c s b y t h e s i z e o f i n f o r ma t i o n g a i n De c i s i o n i n d e x t r e e i s e s t a b l i s h e d b y k e y c h a r a c t e r i s t i e s Th e a l g o r i t h m o n t h e i n f o r ma t i o n g a i n o f d e c i s i o n a t t r i b u t e s ma y b e r e f e r r e d t o Re f 1 2 Th e k e y c h a r a c t e r i s t i c s e l e c t i o n o n t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r i s s h o wn a S f o l l o ws Th e o rig i n a l c a s e b a s e i s g i v e n i nTa b l e 1 Tab l e 1 Or i gi na l c as e bas e Fi r s t l y ， t h e c l e a r l y i r r e l e va n t c h a r a c t e r i s t i c s t o d a t a mi n i n g a r e di r e c t l y e l i m i na t e d Th e o t h e r c h a r a c t e r i s t i c s b y t h e d i s c r e t e n o r ma l i z a t i o n p r o c e s s i ng a r e c h a ng e d i n t o q u a l i t a t i v e a t t r i b u t e s ， a n d t he n s e l e c t e d b y t h e a bo v e me n t i o n e d a l g o rit h m o f i n f o r ma t i o n g a i nS e c o n d l y t h e a t t r i b u t e o f t r a n s mi s s i o n p o we r i s d i v i d e d i nt o t h r e e s ma l 1 i n t e r v a l s a c c o r d i n g t o t h e a b o v e me nt i o n e d e q u a l f r e q u e n c y i n t e r v a l s ：( 0 ，1 0 ) ， 1 0 ， 2 0 a n d( 2 o ，o 。 ) Th e q u a l i t a t i v e n u me r i c a l r a n g e s a r e r e p r e s e n t e d r e s pe c t i v e l y wi t h 0 ，1 ， 2 The a t t r i b ut e o f t r a n s mi s s i o n r a t i o 1 i f e s p a n a n d t r a n s mi s s i o n e ffi c i e n c y a r e r e s pe c t i v e l y d i vi d e d i n t o s e v e r a l c o r r e s p o n d i n g s ma l l i n t e rv a l s ( t r a n s mi s s i o n r a t i o ： ( 0 ， 1 5 ) a n d( 1 5 ， 。 。 ) ； l i f e s p a n ： ( 0 ， 3 5 0 o o o ) ， ( 3 5 0 0 0 0 ， 4 2 0 o o o )a n d( 4 2 0 0 0 0 ， 。 。 ) ： t r a n s mi s s i o n e ffic i e n c y ： ( 0 ， 0 9 4 ) a n d( 0 9 4 ， 1 ) E a c h i n t e rva l n u me r i c a l r a n g e i s r e p r e s e n t e d wi t h 0 ，1 ， ， i n t u r n Th e a t t r i b u t e o f t h e l a y o u t o f g e a r d r i v e s i s d i v i d e d i n t o t wo t y p e s Th e d e v e l o p e d c o nfig u r a t i o n i s r e p r e s e n t e d wi t h 0 ，a n d t h e r e v e r t e d c o n fig u r a t i o n i s r e p r e s e n t e d wi t h 1 Th e r e s u l t o f d i s c r e t e p r o c e s s i n g i s o b t a i n e d i n Ta b l e 2 Ta bl e 2 Re s ul t of di s c r e t e pr o ce s s i ng Th e a t 仃i b u t e o f a rra n g e me n t f o r r n i s v i e we d a s i d e n t i fic a t i o n a t t r i b u t e a nd t he o t h e r a t t r i b u t e s a r e v i e we d a s d e c i s i o n a t 仃i b u t e Th e c a s e b a s e i s d i v i de d i n t o tw o c l a s s e s f =2 1 a c c o r d i n g t o i d e n t i fic a t i o n a t t rib u t e Th e fir s t c l a s s i s c o mp ris e d o f s i x c a s e s who s e a r r a ng e me n t f o r r n i s e x p a n d i n g f o r m ( r l = 6 ) ，a n d t h e s e c o n d a rr a n g e me n t i s c o mp r i s e d o f o t h e r c a s e s wh o s e a r r a n g e me n t f o rm i s c o a x i a l for m( r 2 4 、 Ac c o r d i n g t o t h e a l g o ri t h m o f i n f o r ma t i o n g a i n ，i t i s e a s y t o a c q u i r e t h e i nf o r ma t i o n ga i n s o f a l l a t t rib u t e s a s f o l l o ws ：GP ：0 2 9 ，6 0 1 2， G，=0 2 9 ， G 0 01 ； wh e r e ，Gpi s t h e g a i n o ftra ns m i s s i o n p o we r ， Gi i s t h e ga i n o f t r a n s mi s s i o n r a t i o ， GL b i s t h e g a i n of l i f e s p a n ， G”i S the g a i n o f t r a ns mi s s i o n e m c i e n c y Th us t h e a t tri b u t e o f t r a n s mi s s i o n p o we r t r a n s mi s s i o n r a t i o a n d l i f e s p a n c a n b e s e l e c t e d a s k e y c h a r a c t e r i s t i c s f r o m t h e v a l ue o f a l l c ha r a c t e r i s t i c a t t r i b u t e s 3 2 2 Pr e l i mi n a r y ma t c h Th e p r e l i mi n a r y ma t c h i s t h e p r o c e s s t h a t a g r o u p o f c a s e s i n t e r r e l a t e d t o t h e c u r r e n t d e s i g n c a s e a r e s e l e c t e d f r o m t h e c a s e ba s e Th e p r oc e s s i s r e a l i z e d b y i n d e x t r e e b u i l t b y a l 1 k e y c h a r a c t e r i s t i c s a n d d e c i s i o n i n f o r ma t i o n g a i n c a l c u l a t i o nTh e i nd e x t r e e i s b ui l t u p a s s h o wn i n F i g 6 T he p r e l i mi n a ry ma t c h o f c a s e i s f u l fil l e d b a s e d o n t hei n de xt r e e 0 F i g 6 I n d e x t r e e o f k e y c h a r a c t e r i s t i c s 3 2 3 Be s t s e l e c t i o n The be s t s e l e c t i o n i s t h e pr o c e s s wh i c h t he b e s t c a s e i s s e l e c t e d f r o m t h e c a s e s a c q u i r e d b y t h e pr e l i mi n a r y ma t c h CHI NE S E J OURNAL 0F MECHANI C AL E NGI NEE R【 NG 6 7 5 T he b e s t c a s e i s s e l e c t e d b y t h e n e a r e s t ne i g h b o r ，s o i t i s i n d i s p e ns a b l e f o r c a l c u l a t i n g t h e we i g h t o f t he k e v c h a r a c t e r i s t i c s a n d c a s e s s i mi l a r i t y f 1 、 W e i g h t o f c h a r a c t e r i s t i c The we i g h t o f c ha r a c t e r i s t i c i s u s e d t o e v a l ua t e s i g ni fic a n c e o f c ha r a c t e r i s t i c I t c a n i n flu e n c e t h e a c c u r a c y o f r e a s o n i n g r e s u l t Ac c o r d i ng t o t h e s o u r c e o f o r i g i n a l i nf o r ma t i o n t he me t ho d o f d e t e r m i ni n g t h e we i g h t o f c h a r a c t e r i s t i c i s d i v i d e d i n t o t w o c l a s s e s ：t h e s u b j e c t i v e m e t h o d a n d t h e o b j e c t i v e me t h o d T h e i n f o r ma t i o n o f t h e s u b j e c t i v e me t h o d c o me s f r o m e x p e r t s ， a n d t h e i n f o rm a t i o n o f the o Ne c t i v e i s fr o m s t a t i s t i c a l o r i g i n a l d a t a T h e r e p r e s e n t a t i ve a p p r o a c h e s o f t he t wo c l a s s me tho d a r e the a n a l y t i c h i e r a r c h y p r o c e s s ( A H P ) a n d r o u g h n e s s s e t t he o r y t 1 2 JAHP i s a k i nd o f d e c i s i o n me t h o d t h a t t h e d e c i s i o n p r o b l e m i s d i v i d e d i n t o s o m e hi e r a r c hi e s i n c l ud i ng t a r g e t ，r u l e ，p r o j e c t ，e t c ，a n d q u a l i t a t i v e a n a l y s i s a n d q u a n t i t a t i ve a n a l y s i s a r e c o n d u c t e d Le t a f ，b e i mp o rta n c e d e g r e e o f t h e c ha r a c t e r i s t i c f c o mp a r e d wi t h t he c h a r a c t e r i s t i c j T h e we i g h t( D l i o f c h a r a c t e ris t i c f a c q u i r e d b v AHP c an be c a l c ul a t e d b y t h e f o l l o wi ng fo r mu l a ： 1 i =1 ， 2 ， ， ， z ( 1 ) Ro u g hn e s s s e t t h e o r y i s a k i n d o f d a t a r e a s o ni ng m e t h o d i n v i e w o f k n o wl e d g e c l a s s i fic a t i o n， wh i c h ma i n l y a p pl i e s t o an a l ys i s o f t he d e p e nd e n c e be t we e n r e d uc t i o n o f kn o wl e d g e a n d c h a r a c t e r i s t i c a t t rib ut e ， a nd s o l v e s th e pr o b l e m a bo ut t h e we i g h t o f c ha r a c t e ris t i c a t t r i b u t e o f s i mi l a r i t y me a s u r e I t i u d g e s t h e i mp o rta n c e o f a l l c ha r a c t e ris t i c b y e x i s t e n t i nf o r ma t i o n a c c o r d i n g t o s pe c i fic c l a s s i f yi n g Re l e v a n t f o rm ul a s o f t h e we i g h t c a l c ul a t i o n a r e g i v e n a s foUo ws ： ， D ) = f W i 曲t o f t h e c h a r a c t e r i s t i c i a c q u i r e d b y r o ug h n e s s s e t t he o r y The p a pe r a p p l i e s a me t h o d o f c o mb i n a t i o n o f AHP a nd r o u g h n e s s s e t t he o ry i n o r d e r t o c o mp e ns a t e t h e d e f e c t o f the t wo me tho d s Th e c o mb i n e d me t h o d i s a s s e mbl e d a c c o r d i n g t o the l i ne ar s u pe r po s i t i o n p r i nc i pl e ， Th e ma t e r i a l c o mb i n e d for i n i s s h o wn i n E q ( 5 ) ： q= a o ) 1 + ( 1 一 ) 2 f ， ( 5 ) wh e r e f W e i g h t o fc ha r a c t e ris t i c a c q ui r e d b y AHP， f we i g h t o f c h a r a c t e ri s t i c a c q u i r e d b y r o ug hn e s s s e t t h e o r y ， Co e ffi c i e n t Ac c o r d i n g t o t h e c o mbi n e d me t h o d ，t he t h r e e we i g h t s o f k e y c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e r e d u c e r i s r e s p e c t i v e l y o b t a i ne d ， s u c h a s t h e a t t r i b u t e o f t r a n s mi s s i o n po we r ，c o 1 =0 5 2 ；t h e a t t r i b ut e o f t r a n s mi s s i o n r a t i o ，c o 2 =0 28 ；t h e a t t r i b u t e o f l j f e - s p a n ， w 3 = O 2 0 ( s u p p o s e a = 0 5 ) f 2 、S i mi l a r i t y The c ha r a c t e r i s t i c va l u e s o f th e t wo s t e p g e a r r e d uc e r a r e c o mp ris e d o f q u a n t i t a t i v e p a r a me t e r s a n d q u a l i t a t i v e p a r a me t e r s T h e p a p e r u s e s E q s ( 6 ) a n d( 7 ) t o c a l c u l a t e the s imil a r i 1 6 J o f q u a n t it a t iv e c h a r a c te r i s t i c ， a n d t h e s i mi l a r i t y o f q u a l i t a t i v e a nd Bo o l e a n c h a r a c t e r i s t i c h a ve two c o n d i t i o n s ： 0 ( d i f f e r e n t )o r 1( s a me ) S o the p a p e r pr e s e n t s a n e w a l go rit h m o f c a s e s i mi l a r i t y，whi c h i s e x p r e s s e d a s f o l l o ws Re l a t i v e d i s t a nc e ： , ；。hv , - v o k 1； Ch a r a c t e ris t i c s s i mi l a r i t- y ： ( 6 ) =1 - d ( V f 一 ) = 1 - d ； ( 7 ) ( 2 ) S i mi l a r i t y b e t we e n t w o c a s e s S G F ( a ， C ， D ) = r ( C ， J ) ) 一 r ( C 一 ， D ) ， ( 3 ) S G F ( C 一 f ) ， D ) 羔 S G F ( C 一 i ) ， D ) ( 一 ， ) I = l i =1 ， 2 ， ， ， ( 4 ) w h e r e r ( c ， D) - D e p e n d e n c e d e g r e e b e t we e n a t t r i b u t e s e t C an dD， fP O S ( G f mb e r o f e l e me n t s i n t h e u n i o n s e t ， I N u mb e r o f t h e o b j e c t s e t ， S G F ( a ， c ， D) -I mp o rt a n c e o f a t t ri b u t e a a t t ri b u t e s e t D， a S G F ( C - i ， D) - I mp o rt a n c e d e g r e e o f t h e c h a r a c t e r i s t i c i ， k c o i S Dn s im( n ， k ) = 旦 一 i =1 ( 8 ) W h e r e Re 1 a t i Ve d i s t a nc e o f t h e i t h a t t r i b u t e o f c a s e , a n d c a s e屯 f- -Ch a r a c t e r i s t i c v a l u e o f t h e i t h a t t rib u t e o f ca s e ， -Cha r a c t e r i s t i c v a l ue o f t he i t h a t t r i b u t e o f c a s ek ， -S i mi l a r i t y o f t h e i t h a t t rib u t e o f c a s e a nd c a s e k ， s i m( n k ) - S i mi l a r i t y b e t w e e n t h e c a s e ， z a n d t h e c a s e l 一 ” 、 可 口 兀 ， ，。 6 76 J I Ai mi n， e t a l ： De s i g n S ys t e m o ft h e T wo s t e p Ge a r Re d uc e r O i l Ca s e b a s e d Re a s o ning 劬一 W e i g h t o f t h e i t h c h a r a c t e r i s t i c ， ， 2 _ Nu mb e r o f t he c h a r a c t e r i s t i c S u p p o s e t o d e s i g n t h e t wo - s t e p g e a r r e d u c e r wh o s e d e s i gn c o n d i t i o ns a r e s h o wn i n Ta bl e 3 ，a nd r e t r i e ve tw o c a s e s whi c h a r e o b t a i n e d i n Ta b l e 4 T a b l e 3 De s i g n c o n d i tio n s Ta bl e 4 Two r e t r i e ye d c a s e s Th e we i g h t s o f e a c h k e y c ha r a c t e r i s t i c a r e 0 5 2 ，0 28 ， 0 2 0 r e s p e c t i v e l yTh e s i mi l a r i t y o f t he c a s e s c a l l b e o b t a i n e d a c c o r d i n g t o E q s ( 6 H 8 ) ， w h i c h i s d e s c r i b e d a s f o l l o ws ： s i I 1 _L 1 ：0 5 2 1 一 二 02 8 1 一 二 1 + 5 _ 3 3 1 l ， 0 6 J 0 2 0 f 1 1 3 1 0 0 0 0 - 3 0 0 ： I j1 ,0 0 0 )0 0 0 0 ， 0 5 1 5+0 2 8 0+0 1 9 4=0 9 8 9 s im 2 _ 0 _5 2 1 一 坚兰 + 0 2 8 1 一 ! 53 3 1 1 0 6 0 2 0 f 1 1 3 1 0 0 0 0 - 4 5 0 ： I j 1 uu u u0 0 0 0 4 8 5+0 2 8 0+0 1 1 0=0 8 7 5 3 3 Ca s e mo di fic a t i o n Th e p a p e r u s e s t h e c o mb i n a t i o n o f t h e r e vi s e s o n r u l e a nd a r t i fic i a l r e v i s e s t o mo d i f y c a s e T he flo wc ha r t o f t he c a s e mo d i fic a t i o n i s g i v e n i n Fi g 7 Ru l e s i n c l ud e e x p e rie n c e f o r mu l a s ，c a l c u l a t i o n f o r mu l a s Fo r e x a mp l e， t h e wi d t h o f a pi n i o n o f t e n i s t h a t o f a g e a r wi m t he a d d i t i o n o f 5 1 0 mmAn d r e s t r i c t i o n s a r e ma i n me a s u r e s o f e v a l u a t i n g d e s i gn f e a s i b i l i t y ， j u s t a s t h e c h e c k f o r mu l a o f t h e g e a r t o o t h c o n t a c t f a t i g u e s tre n g t h ， t h e ge a r t o o t h b e n d i ng f a t i g u e s tre ng t h。 e t c 4 Sy s t e m De v e l o p me nt Th e flo wc h a r t o f t h e d e s i gn s y s t e m o f t h e s e c o n d c l a s s c y l i n d e r d e c e l e r a t o r 0 n CBR i s s ho wn i n Fi g 8 F i g 7 F l o wc h a r t o f c a s e mo d i fi c a t i o n F i g 8 Fl o wc h a r t o f s y s t e m wo r k i n g T he d e s i g n s y s t e m o f t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r o n CBR i s d e ve l o pe d by us i ng VC+UG a nd Ac c e s s 2 0 0 2 a s t o o l 1 - 1 9 J,wh i c h i nc l ud e s fiv e mo d u l e s o f fil e ma n a g e me n t c a s e r e t r i e v a l ，c a s e mo d i fic a t i o n， e nt e rin g UG， a nd h e l p a s s h o wn i n Fi g 9 Th e mo d u l e o f fil e ma n a g e me n t i s u s e d t o ma n a g e r e l e v a n t fil e s a b o u t c a s e s Th e mo d ul e o f c a s e r e t r i e v a l i s u s e d t o r e t r i e ve c a s e s a n d l o o k o v e r i n f o rm a t i o n o f r e t r i e v e d c a s e Th e mo d u l e o f c a s e mo d i fic a t i o n i s us e d t o mo d i f y c a s e r e t r i e y e d b y c a s e n u mb e rTh e mo d u l e o f e n t e rin g UG i s u s e d t o c a l l mo d i fie d pa r a me t e r f r o m c a s e b a s e a n d fin i s h 3 D mo d e l i n g b y t he s u bs ys t e m r e d e ve l o pe d b y ODBC t e c h n o l o g y a n d UG Op e n +t o o 1 A p r a c t i c a l e x a mpl e i s g i v e n t o i l l u s t r a t e t h e o p e r a t i o n o f t he d e v e l o p e d s ys t e m o n CBR a s f o l l o ws S u pp o s e t o d e s i g n t h e tw o s t e p g e a r r e d u c e r , a n d i t s d e s i gn r e q mr e me n t s ：tra n s mi s s i o n p o we r 5- 3 6 kW t r a ns mi s s i o n r a t i o l 1 0 6 1 i f e s p a n 3 1 0 0 0 0 h Th e o p e r a t i o n p r o c e s s o f t h e s y s t e m i s d e s c r i b e d a s f o l l o ws CHI NESE J OURNAL OF M ECHANI CAL ENGI NEERI NG 6 7 7 F i g 9 F r a me o f t h e s y s t e m ( 1 ) I n l o g i n a n d ma i n i n t e r f a c e s h o w n i n F i g 1 0 ， e n t e r t h e s y s t e m a n d i n p u t t he us e r n a me a nd t h e p a s s wo r d ( a ) L o g i n i n t e r f a c e ( b ) Ma i n i n t e r f a c e o f s y s t e m F i g 1 0 Lo g i n i n t e r f a c e a n d ma i n i n t e r f a c e r 2 1 I n p u t r e t r i e va l c o nd i t i o n s t o r e t r i e v e c a s e ，a n d s e l e c t t he c a s e o f ma xi ma l s i mi l a r i t y t o l o o k o v e r i t s i n f o r ma t i o n i n F i g 1 1 S e l e c t c a s e 3 f r o m r e t r i e v e d r e s u l t s ， b e c a us e i t s s i mi l a r i t y i s l a r g e s t Ac c o r d i n g t o a n a l y s i s ，i t i s e a s y t o k no w t h a t t h e t o l e r a n c e b e t we e n c a s e 3 a n d t h e c a s e t o b e d e s i g n e d i S l e s s t h a n 5 S o t he c a s e 3 c a n be t he r e s u l t o f n e w d e s i g n 一 篱 T t 一 ， P f m 一 - 城 t 哺 I I b H l 1 I 确 。 蝴 押 l恫l _ 圄 i | _ 融 抽 I l 翊 H 掘l 1 l瑚岫 d 埘 d 蜊r i曲 l 】a 5 0 0 0 0 n 一 m h 、 匝函 塑! j ( a ) C a s e r e tr i e v a l ( b ) L o o k i n g o v e r t h e i n f o r ma t i o n o f r e t r i e v e d c a s e Fi g 1 1 Ca s e r e t r i e v a l a n d i n f o r m a t i o n o f c a s e I f t h e t o l e r a nc e b e tw e e n t h e r e t r i e v a 1 r e s u l t a n d t h e c a s e t O be d e s i g n e d i s mo r e t ha n 5 t h e r e t r i e va l r e s u l t n e e d s t o b e mo d i fie d Ca s e mo d i fic ： a t i o n i nc l ud e s c o mp l e t i v e mo d i fic a t i o n a n d l o c a 1 mo d i fic a t i o n W h e n t h e t o l e r a n c e o f t h e a t t r i b u t e o f t r a n s mi s s i o n p o we r i s mo r e t h a n 5 b e tw e e n t h e r e t r i e v a l r e s u l t o f ma x i ma l s i mi l a r i ty a n d t h e c a s e t o b e d e s i g n e d ，i t d e n o t e s t h a t t he r e i s n o t a b e s t c a s e a n d t h e c a s e t o be d e s i g ne d n e e d t o b e r e d e s i g n e d Af t e r fini s h i n g t he d e s i gn i t i S n e c e s s a r y t o e s t a b l i s h t he c o r r e s p o n d i n g i nd e x f o r t h e n e w c a s e ，a nd t he ne w c a s e i s s a v e d i n t h e c a s e ba s e t o be c o me a n o r i g i n a l c a s e f o r n e x t r e t r i e v a 1 The a b o v e p r o c e s s i S c a l l e d a s c a s e s t u d y W h e n t he t o l e r a n c e o f t h e a t t r i b u t e o f t r a n s mi s s i o n po we r i S l e s s m a n 5 b e t we e n t h e r e t r i e v a l r e s u l t o f ma x i ma l s i mi l a r i t y a n d t h e c a s e t o be d e s i g n e d ，a n d o t he r tw o a t t r i b u t e s t o l e r a n c e i s mo r e t h a n a l l o we d t o l e r a nc e ，t h e c a s e i S fi n i s h e d b y a d j u s t i n g g e a r t r a n s mi s s i o n r a t i o a n d p a r a me t e r s o f r e l e v a n t g e a r s T h e a d j u s t i n g p r i n c i p l e i s mo d i f y i n g t h e p a r a m e t e r s o f g e a r g r o u p a n d s u p p o r t s ha f t s whi l e k e e p i n g t h e p a r a m e t e r s o f o t h e r p a r t s u n c h a n g e a b l e I t i s ne c e s s a r y t o c he c k u p t h e s tre n g t h o f t h e mo d i fie d g e a r a nd s ha f t Th e D a r t s a r e mod i fie d i n r e t r i e v e d c a s e b y t he c o mbi na t i o n o f r u l e s wh i c h a r e t h e c h e c k f o r mu l a o f the g e a r f a t i g u e s t r e n g t h ， t h e c he c k f o r mu l a o f t he s ha ft s e n g t h ， a nd ma n ua 1 mo d i fic a t i o n ， e t c Fi n a l l y ， t h e 6 7 8 J I Ai mi n ， e t a l ： De s i g n S y s t e m o f t h e T wo - s t e p Ge a r R e d u c e r o n C a s e b a s e d R e a s o n i n g mo d i fie d c a s e i s s a v e d i n t he c a s e ba s e F o r e xa mpl e ，t h e r e q u i r e d d e s i g n d a t a i s t r a n s mi s s i o n p o we r 6 5 0 k W 。 t r a n s mi s s i o n r a t i o 1 1 0 7 ，l i f e s p a n 3 1 0 0 0 0 hTh e c a s e 3 wa s r e t r i e ve d I t i s k no wn b y c o mp u t i ng tha t t h e t r a n s mi s s i o n po we r e r r o r b e t we e n t h e r e t r i e v a l c a s e a n d t h e c a s e t o b e d e s i g n e d i s 2 1 9 5 wh i c h i s o u t o f t h e e r r o r r a n g e o f 5 Th i s me a ns t h e c a s e 3 n e e ds t o b e mo di fie d M o d i tic a t i o n D a r t s a r e g i v e n i n Fi g 1 2 一 谚 咖R 口 u e 蜘 州 伸 E t - m 口a 圈 * 铀 N蛳 b盯 ； m e ； r x 2 一 wI 一赡 i j l， 0 l l 4 j S 撕 ， 4 e l 蔫 蔫黧篡 + A P 锄 咐 t l N P I 机 l 血 P m t 虮 k 1 2 r I t j B j 。 0 8 2 w 2 ： “ 一 一 co s* a l f a 1 Hi g h s p e e d s h a ft g e a r g r o u p mo d i fic a t i o n n b e b E 口 如 R 蚰 f 口 蜘 肌 r f b n ( b ) M i d d le s h a ft mo d i fic a t i o n _ 一 磅 m _ u 一 州 蚋 蚺 螂 一 一一 - d ： t E ， f ： h 日 e 一 k ： 眦l h t 州 m_ 一 坤 I l 尊 o 一酬 ( h 面 啡 州p ， 融 “ h 蚍 山 一蛳 把 葡A 。 e b 埘 I _ 嚣 f m一 j o 由 ” 撕 _ l i 一 h m 0 匹三 日 一 一 f c )Re d u c e r h o u s i n g mo d i fic a t i o n F i g 1 2 Ca s e mo d i fic a t i o n Afte r fin i s h i n g mo di fic a t i o n ，t h e s o f t wa r e o f UG l S r u n b y t h e mo d u l e o f e n t e r i n g UG a n d t he 3 D m o d e l i n g i s fi n i s h e d b y u s i n g t h e s e c o n d d e v e l o p e d p r o g r a m o f U G t o a c q u i r e p a r a me t e r s o f mo d i fie d p a r t Th e pa r a me t e r s o f t h e mo d i fie d g e a r a r e l i s t e d i n Fi g 1 3 i l 一 一 一 P l r e t 趣 女 曲 e 一 。 j t n一 _ 一 l u l 童 薯 一 厂 磊 j |： j 。| j 一| = = 二 i t o t _ 。 L - r t _ 盯暑 j - 卿 _ 0 l 一 三 ! l x ： x 一 i t h 0 一 L k 酊 d t h _ 0 厂丽 ； 二 羞 = f l h 蹦 瞄 L 型 ! 旦 ! 旦 j P 、 蛐 一 | f一! 塑 l 岫 曩 誓 ；。 - 一 圊； _ _- - _ - 峨x 酵 o f I ； 曩 - - 。 - - f 6 l l 0 纛 | 一 一_一 i 鹾 F i g 1 3 Pa r a me t e r s o f t h e mo d i fi e d g e a r Fi n a l l y ， t h e mo d i fie d p a r t i s s a v e d i n t h e c a s e b a s e I n p u t i t s na me i n t h e d i a l o g b o x a s s ho wn i n Fi g 1 4 ，i n whi c h n a mi n g r u l e of t h e p a rt i s s e e n i n t h e n o t e o f t h e i n t e r f a c e Fi g 1 4 Ma n a g e me n t o f t h e mo d i fi e d p a r t s 5 Co nc l us i o n s ( 1 ) T h e c a s e o f t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r i s r e p r e s e n t e d b y t h e o b j e c t o r i e n t e d k n o w l e d g e m o d e 1 w h i c h i s mo r e c o n ve n i e n t a n d a c c u r a t e t o e x p r e s s t h e k n o wl e d g e f o r t h e r e d u c e r a n d b e n e fic i a l t o t he c a s e r e t r i e v a 1 f 2 ) Ac c o r d i n g t o t h e a c t u a l s i tua t i o n o f t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r d e s i g nt h e c o mbi n a t o r i a l we i g h t i n g me t h o d wi m AHP a nd r o u g h n e s s s e t t h e o r y wa s p r o p o s e dwh i c h c a n i mp r o v e t he c r e di b i l i t y o f c a s e r e t r i e v a 1 ( 3 )T h e d e s i g n s y s t e m o f t h e two s t e p g e a r r e d u c e r o n CBR wa s s u c c e s s f u l l y d e ve l o pe dTh e s ys t e m ma k e s t h e d e s i g n o f t h e t wo s t e p g e a r r e d u c e r e a s i e r ， r a pi d e r a n d mo r e i n t e l l i g e nt Th e a p pr o a c h c a n be us e d a s t h e d e v e l o p me n t of o t h e r c o mp o n e n t s o n CBR for r e f e r e n c e ( 4 1 T h a t t h e s u ffi c i e n t c a s e s i n c a s e b a s e i s the p r e mi s e c o n d i t i o n o f r u n n i n g t h e d e s i g n s y s t e m o f t h e t wo s t e p r e d u c e r o n CBRI f t he d e s i g n r e q ui r e me n t s o f s p e c i a l t wo s t e p r e d uc e r a r e me t ，t he r e l a t e d c a s e s mu s t b e a d de d 一 一 札 K CHI NES E J OURNAL OF MECHANI CAL ENGI NEE RI NG 6 7 9 t ot h e c a s eb a s e Re f e r e n c e s 1 C A DE T S y c a r a KA c a s e b a s e d s y n t h e s i s t o o l f o r e n g i n e e r i n g d e s i g n J I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l f o r E x p e r t S y s t e m，1 9 9 2 ，4 ( 2 ) ： 5 7 -8 8 【 2 】Y ANG H，L U W F L 1 N A C A c a s e - b a s e d p r o g r e s s p l a n n i n g s y s t e m for ma c h i n i n g o f r o t a t i o n a l p a r t J J o u r n a l o f I n t e l l ig e n t Ma n u f a c t u r i n g , 1 9 9 4 ， 6 ( 5 ) ： 4 1 l _ 4 3 O 3 A GNA R Aa mo d t ， E NRI C P l a z a Ca s e b a s e d r e a s o n i n g ： f o u n d a t i o n a l i s s u e s ， me t h o d o l o g i c a l v a r i a t i o n s ，a n d s y s t e m a p p r o a c h e s J Ar t ific i a l I n t e l l i g e n c e C o mmu n i c a t i o n s ，1 9 9 4 ，7 ( 1 ) ： 3 9 5 9 4 S UN S h u h u a n g ， C HE N J a h a u L e wi s A fi x t u r e d e s i g n s y s t e m u s i n g c a s e b a s e d r e a s o n in g J E n g i n e e r i n g A p p l i c a t i o n Ar t ific i a l I n t e l l i g e n c e ， 1 9 9 6 ， 5 ( 9 ) ： 5 3 3 - 5 4 0 【 5 K WONG C K， S MI T H G E L AN W S Ap p l i c a t i o n o f c a s e b a s e d r e a s o n i n g i n i n j e c t i o n mo u l d i n g J J o u r n a l of Ma t e r i a l s P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y, 1 9 9 7 ， 6 3 ： 4 6 3 -4 6 7 6 】L I U J i ali ，Y A N Xi a n g b i n ， QI We i ， e t a 1 A c a s e b a s e d r e a s o n i n g s y s t e m for me c h a n i c a l d e s i g n C ， 2 D D 8 I n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o n Ma n a g e me n t S c i e n c e &E n g i n e e r i n g a5 t h ) ，L o n g B e a c h ，US A， S e p t e mb e r 1 1 2 2 0 08 ： 5 8 5 5 9 0 7 WR GGE R S P e t e r ,S I P L I V A Y A Ma ri n a ，J O UKOV A I r i n a ，e t a 1 I nt e l l i g e