機械裝備中轉(zhuǎn)動副間隙磨損是不可避免的。轉(zhuǎn)動副間隙及其磨損導(dǎo)致的精度退化、震動、噪音等問題,直接影響著機械裝備的穩(wěn)定性和使用壽命。尤其是在長期工作后,轉(zhuǎn)動副間隙隨著磨損程度加深而變得越來越大,這些問題更加突出。現(xiàn)有的多體動力學轉(zhuǎn)動副間隙磨損模型對于機構(gòu)的磨損過程描述還不夠完善,特別是描述力流傳遞——機構(gòu)運動——轉(zhuǎn)動副間隙磨損之間的相互影響過程的研究的還不是很透徹。無法建立轉(zhuǎn)動副間隙磨損對機構(gòu)性能退化的量化影響,使得設(shè)計者難以對機械裝備的可靠性、壽命等進行分析,更無法對裝備壽命進行準確預(yù)測以及對機構(gòu)運動狀態(tài)進行監(jiān)測。本文針對一問題,基于多體動力學系統(tǒng)理論和間隙碰撞理論,研究轉(zhuǎn)動副間隙其磨損及其對機構(gòu)性能影響,具體工作如下:1)提出了一種轉(zhuǎn)動副間隙磨損高效預(yù)測方法。該模型可以將機構(gòu)的內(nèi)在及外在因素包括進來,如摩擦系數(shù)、機構(gòu)載荷、運動速度、零件材料性能等。同時,建立了轉(zhuǎn)動副間隙磨損試驗臺以及試驗方法,對本文轉(zhuǎn)動副間隙磨損預(yù)測方法進行了驗證。該試驗機構(gòu)具有高柔性、參數(shù)可調(diào)、操作簡單、實驗重復(fù)性高等優(yōu)點。能夠進行多種簡易機構(gòu)的磨損實驗。利用該試驗機構(gòu)對模型的準確性進行驗證,取得了較好的結(jié)果。2)針對不同材料在轉(zhuǎn)動副中的磨損情況進行研究分析,基于轉(zhuǎn)動副壽命考慮,提出了轉(zhuǎn)動副材料優(yōu)選方法。該方法以轉(zhuǎn)動副中最大的磨損深度作為壽命評價指標,當最大磨損深度達到一定程度即可認為該轉(zhuǎn)動副運動達不到要求。具有效率高、判斷簡單、計算量小等優(yōu)點。對實際工程中轉(zhuǎn)動副的選材提供了很好的參考依據(jù)。3)提出了低速機構(gòu)轉(zhuǎn)動副間隙磨損對機構(gòu)精度性能影響的分析方法,進而獲得不同位置的轉(zhuǎn)動副間隙磨損對機構(gòu)精度性能主次影響,最終確定對機構(gòu)性能影響較大的轉(zhuǎn)動副間隙磨損為關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)。
【學位單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TH112
【部分圖文】：

在工程應(yīng)用中，機械裝備執(zhí)行機構(gòu)各部件之間的連接環(huán)節(jié)為最薄弱。備執(zhí)行機構(gòu)力流傳遞過程中，轉(zhuǎn)動副作為各個部件最普遍的連接方式效往往最先從轉(zhuǎn)動副處發(fā)生的。連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動副中經(jīng)常存在磨損現(xiàn)象桿機構(gòu)中的軸套和銷的磨損，滑動軸承在安裝后初期出現(xiàn)的劇烈磨損轉(zhuǎn)動副在長期使用后，由于磨損使得機構(gòu)出現(xiàn)性能退化、噪音、震動嚴重時甚至可能導(dǎo)致機構(gòu)失效。在上述磨損導(dǎo)致的問題中，很大一部都只出現(xiàn)在機構(gòu)中的某一零件上。這種磨損不均勻的情況在很大程度機構(gòu)壽命。因此，研究鉸接動態(tài)磨損過程及其對機械裝備性能的影響機械裝備產(chǎn)品可靠性，具有普遍意義。

圖 2.1 轉(zhuǎn)動副間隙銷軸OjOi銷軸套孔entδQjQiYXijriQrjQ圖 2.2 銷和軸套相碰撞圖 2.2 所示為銷和軸套相碰撞。點 O 為全局坐標系的原點。X—Y 表坐標系。Oir 和Ojr 表示銷軸和軸套的軸心在全局坐標系下的位置。軸套和

動態(tài)特性進行了實驗驗證，并發(fā)現(xiàn)了含間隙機構(gòu)的三個運動狀態(tài)，至今已有廣泛應(yīng)用。另外，國外學者 A.Tasora[35-36]在進行含間隙的絲桿機構(gòu)試驗的時候，將應(yīng)變片貼在間隙部位，在機構(gòu)運動過程中，通過測量應(yīng)變，可以研究機構(gòu)間隙的影響。中國學者靳春梅[37-38]設(shè)計并建立了一個含間隙的曲柄搖桿機構(gòu)實驗臺，如圖 3-8 所示，其原理也是利用加速度傳感器來測量連桿中點的加速度響應(yīng)，進而驗證理論模型的正確性。圖 3.5 Cheriyan 實驗系統(tǒng) 圖 3.6 Khemili 實驗

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2829611