計(jì)入磨損的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)公差優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
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【摘要】:機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中,零部件運(yùn)動(dòng)副的磨損會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)使用性能下降最終報(bào)廢。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是壓力機(jī)的關(guān)鍵部件,其轉(zhuǎn)動(dòng)副中的銷(xiāo)軸與軸套之間的磨損將會(huì)造成工作過(guò)程中滑塊的直線運(yùn)動(dòng)精度下降,隨著服役時(shí)間推移,磨損最終導(dǎo)致機(jī)構(gòu)總體功能的失效。為保證機(jī)構(gòu)服役一段時(shí)間后,運(yùn)動(dòng)精度仍在允許范圍內(nèi),本文從公差設(shè)計(jì)的角度出發(fā),在考慮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副磨損的影響下,對(duì)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行公差優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文具體研究工作如下:首先,介紹了產(chǎn)品質(zhì)量損失與公差優(yōu)化設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡(jiǎn)要概括了公差優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域現(xiàn)階段的研究?jī)?nèi)容,給出了本文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排。其次,研究了其轉(zhuǎn)動(dòng)副存在間隙情況下的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度偏差,根據(jù)有效桿長(zhǎng)法,建立了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度模型。隨后,建立曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三維模型,仿真得到計(jì)算磨損量所需的零件受力擬合曲線,根據(jù)Archard粘著磨損理論計(jì)算出機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵零部件的磨損量,再結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量特征表達(dá)式,確定出服役質(zhì)量損失模型中與磨損速率有關(guān)的參數(shù)?紤]曲柄滑塊機(jī)構(gòu)服役過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)副磨損的變化,建立了以軸套和銷(xiāo)軸的設(shè)計(jì)尺寸公差為變量,以產(chǎn)品質(zhì)量損失和制造成本總和最小為目標(biāo)函數(shù),經(jīng)濟(jì)加工范圍和零件失效率以及滑塊直線運(yùn)動(dòng)精度為約束的公差優(yōu)化模型,再運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化求解,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。最后,對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)精度的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)利用光柵尺對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊運(yùn)動(dòng)精度進(jìn)行了測(cè)量,對(duì)比機(jī)構(gòu)在不同受外力作用下,軸套不同磨損程度時(shí)其運(yùn)動(dòng)精度的變化情況,然后將各組實(shí)驗(yàn)的零件尺寸通過(guò)理論計(jì)算得出的運(yùn)動(dòng)精度結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。
【學(xué)位授予單位】:湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TH112
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1210510
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