平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2022-04-23 18:07
隨著機(jī)械朝著高精度和高可靠性方向發(fā)展,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠性作為機(jī)械可靠性的重要分支,受到人們的廣泛關(guān)注并日益突出。但真實(shí)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的內(nèi)外部總是存在不確定性,例如桿長(zhǎng)公差和配合間隙等導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸出精度降低和失效等特征。因此,本文旨在設(shè)計(jì)階段考慮上述影響因素所帶來(lái)的真實(shí)機(jī)構(gòu)輸出的不確定性,選擇平面軌跡四桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和平面五桿二自由度變胞機(jī)構(gòu)為代表的經(jīng)典機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)精度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、分析與評(píng)價(jià)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)針對(duì)考慮構(gòu)件桿長(zhǎng)公差和轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙的平面軌跡機(jī)構(gòu),提出一種多尺寸概率綜合法,構(gòu)建了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差概率分析模型,以軌跡點(diǎn)運(yùn)動(dòng)精度最大失效概率最小化為目標(biāo),將可靠性和運(yùn)動(dòng)無(wú)缺陷作為性能概率約束,建立了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠性概率優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,并驗(yàn)證了模型的有效性。優(yōu)化出了最優(yōu)桿長(zhǎng)及允差等設(shè)計(jì)參數(shù)。研究了不同鉸點(diǎn)配合間隙對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠度的影響程度。(2)針對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),增加考慮移動(dòng)副間隙,提出了一種含混合間隙及多尺寸公差的誤差分析法。針對(duì)十二種配合方案進(jìn)行了全局優(yōu)化設(shè)計(jì)。全面觀測(cè)了滑塊往、返一周的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)動(dòng)誤差分布狀況。針對(duì)滑塊往區(qū)間,定量分析了桿長(zhǎng)尺寸公差條件下,混合...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
間隙桿模型
武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)于構(gòu)件間的孔軸配合間隙,利用間隙桿替換轉(zhuǎn)動(dòng)副,形成八桿機(jī)構(gòu)模型,必然造成模型求解繁瑣,為此國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究,提出了多種創(chuàng)新有效的簡(jiǎn)化方法。Selcuk Erkaya[12]等基于間隙桿模型,以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差最小化為目標(biāo),利用遺傳算法編程優(yōu)化,獲得了最優(yōu)桿長(zhǎng)尺寸參數(shù);薄少軍等[13]分析了間隙對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的影響。(1) 如圖 1.2 所示,Kwun Lon Ting 等[14]提出“N-桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)定理”,將轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙視為虛擬桿(如圖 1.2a),可疊加于機(jī)構(gòu)任一活動(dòng)構(gòu)件中(如圖 1.2b 和 1.2c),進(jìn)而求得輸出角3 的極限輸出誤差。圖中:1 2 3 4L , L , L ,L 為四個(gè)基本構(gòu)件桿長(zhǎng),t為間隙桿桿長(zhǎng)。
武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文根據(jù)各軌跡點(diǎn)處的誤差值,進(jìn)一步建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。2) 郭惠昕等[15,16]將處理轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙的“間隙桿模型”進(jìn)行改進(jìn),得到一型”,將含間隙平面四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為含等效桿的四桿機(jī)構(gòu)模型。各構(gòu)見(jiàn)圖 1.3。取CD段進(jìn)行描述,用00C D代替00C D DD即用“等效桿+間隙桿”,見(jiàn)圖 1.4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 薄少軍,牛勝濤. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(19)
[2]雙肘桿壓力機(jī)誤差建模及公差優(yōu)化分配[J]. 騫華楠,陶璟,于隨然. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[3]一種三構(gòu)態(tài)變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王汝貴,衡東領(lǐng),孫家興,蔡敢為. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]考慮隨機(jī)和認(rèn)知混合不確定性的穩(wěn)健性分析與穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法[J]. 郭惠昕,鎖斌,張干清. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[5]基于運(yùn)動(dòng)副變胞實(shí)現(xiàn)的變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合[J]. 劉江南,張文博. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(09)
[6]參數(shù)變化對(duì)約束變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)變換隨機(jī)性的影響[J]. 李小彭,高建卓,李加勝,李樹軍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[7]含運(yùn)動(dòng)副間隙平面軌跡機(jī)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,張均富. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[8]平面軌跡機(jī)構(gòu)時(shí)變可靠性分析的聯(lián)合概率方法[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,龍宇,張均富. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(15)
[9]計(jì)及尺寸公差和配合的平面連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王興東,楊柏,孔建益,張華. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[10]考慮維度重要性的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估擬蒙特卡洛方法[J]. 侯雨伸,王秀麗,張玥,郭靜麗. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(16)
博士論文
[1]基于公差約束的CAPP的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 巢炎.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]約束變胞機(jī)構(gòu)等效阻力梯度分析方法[D]. 徐亮.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3647710
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
間隙桿模型
武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)于構(gòu)件間的孔軸配合間隙,利用間隙桿替換轉(zhuǎn)動(dòng)副,形成八桿機(jī)構(gòu)模型,必然造成模型求解繁瑣,為此國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究,提出了多種創(chuàng)新有效的簡(jiǎn)化方法。Selcuk Erkaya[12]等基于間隙桿模型,以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差最小化為目標(biāo),利用遺傳算法編程優(yōu)化,獲得了最優(yōu)桿長(zhǎng)尺寸參數(shù);薄少軍等[13]分析了間隙對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的影響。(1) 如圖 1.2 所示,Kwun Lon Ting 等[14]提出“N-桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)定理”,將轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙視為虛擬桿(如圖 1.2a),可疊加于機(jī)構(gòu)任一活動(dòng)構(gòu)件中(如圖 1.2b 和 1.2c),進(jìn)而求得輸出角3 的極限輸出誤差。圖中:1 2 3 4L , L , L ,L 為四個(gè)基本構(gòu)件桿長(zhǎng),t為間隙桿桿長(zhǎng)。
武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文根據(jù)各軌跡點(diǎn)處的誤差值,進(jìn)一步建立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。2) 郭惠昕等[15,16]將處理轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙的“間隙桿模型”進(jìn)行改進(jìn),得到一型”,將含間隙平面四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為含等效桿的四桿機(jī)構(gòu)模型。各構(gòu)見(jiàn)圖 1.3。取CD段進(jìn)行描述,用00C D代替00C D DD即用“等效桿+間隙桿”,見(jiàn)圖 1.4。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 薄少軍,牛勝濤. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(19)
[2]雙肘桿壓力機(jī)誤差建模及公差優(yōu)化分配[J]. 騫華楠,陶璟,于隨然. 東華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[3]一種三構(gòu)態(tài)變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 王汝貴,衡東領(lǐng),孫家興,蔡敢為. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[4]考慮隨機(jī)和認(rèn)知混合不確定性的穩(wěn)健性分析與穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法[J]. 郭惠昕,鎖斌,張干清. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[5]基于運(yùn)動(dòng)副變胞實(shí)現(xiàn)的變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合[J]. 劉江南,張文博. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(09)
[6]參數(shù)變化對(duì)約束變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)變換隨機(jī)性的影響[J]. 李小彭,高建卓,李加勝,李樹軍. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[7]含運(yùn)動(dòng)副間隙平面軌跡機(jī)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,張均富. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[8]平面軌跡機(jī)構(gòu)時(shí)變可靠性分析的聯(lián)合概率方法[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,龍宇,張均富. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(15)
[9]計(jì)及尺寸公差和配合的平面連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王興東,楊柏,孔建益,張華. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[10]考慮維度重要性的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估擬蒙特卡洛方法[J]. 侯雨伸,王秀麗,張玥,郭靜麗. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(16)
博士論文
[1]基于公差約束的CAPP的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 巢炎.浙江大學(xué) 2006
碩士論文
[1]約束變胞機(jī)構(gòu)等效阻力梯度分析方法[D]. 徐亮.東北大學(xué) 2012
本文編號(hào):3647710
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