隨著機械朝著高精度和高可靠性方向發(fā)展,機構(gòu)運動精度可靠性作為機械可靠性的重要分支,受到人們的廣泛關(guān)注并日益突出。但真實機構(gòu)系統(tǒng)的內(nèi)外部總是存在不確定性,例如桿長公差和配合間隙等導(dǎo)致機構(gòu)運動輸出精度降低和失效等特征。因此,本文旨在設(shè)計階段考慮上述影響因素所帶來的真實機構(gòu)輸出的不確定性,選擇平面軌跡四桿機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)和平面五桿二自由度變胞機構(gòu)為代表的經(jīng)典機構(gòu)進行了運動精度可靠性優(yōu)化設(shè)計、分析與評價。主要研究內(nèi)容如下:（1）針對考慮構(gòu)件桿長公差和轉(zhuǎn)動副間隙的平面軌跡機構(gòu),提出一種多尺寸概率綜合法,構(gòu)建了機構(gòu)運動誤差概率分析模型,以軌跡點運動精度最大失效概率最小化為目標,將可靠性和運動無缺陷作為性能概率約束,建立了機構(gòu)運動精度可靠性概率優(yōu)化設(shè)計模型,并驗證了模型的有效性。優(yōu)化出了最優(yōu)桿長及允差等設(shè)計參數(shù)。研究了不同鉸點配合間隙對機構(gòu)運動精度可靠度的影響程度。（2）針對曲柄滑塊機構(gòu),增加考慮移動副間隙,提出了一種含混合間隙及多尺寸公差的誤差分析法。針對十二種配合方案進行了全局優(yōu)化設(shè)計。全面觀測了滑塊往、返一周的實際運動軌跡和運動誤差分布狀況。針對滑塊往區(qū)間,定量分析了桿長尺寸公差條件下,混合... 

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

間隙桿模型

武漢科技大學碩士學位論文對于構(gòu)件間的孔軸配合間隙，利用間隙桿替換轉(zhuǎn)動副，形成八桿機構(gòu)模型，必然造成模型求解繁瑣，為此國內(nèi)外學者進行了大量研究，提出了多種創(chuàng)新有效的簡化方法。Selcuk Erkaya[12]等基于間隙桿模型，以機構(gòu)運動誤差最小化為目標，利用遺傳算法編程優(yōu)化，獲得了最優(yōu)桿長尺寸參數(shù)；薄少軍等[13]分析了間隙對機構(gòu)動力學特性的影響。(1) 如圖 1.2 所示，Kwun Lon Ting 等[14]提出“N-桿機構(gòu)旋轉(zhuǎn)定理”，將轉(zhuǎn)動副間隙視為虛擬桿(如圖 1.2a)，可疊加于機構(gòu)任一活動構(gòu)件中(如圖 1.2b 和 1.2c)，進而求得輸出角3 的極限輸出誤差。圖中：1 2 3 4L , L , L ,L 為四個基本構(gòu)件桿長，t為間隙桿桿長。

武漢科技大學碩士學位論文根據(jù)各軌跡點處的誤差值，進一步建立機構(gòu)運動精度優(yōu)化設(shè)計模型。2) 郭惠昕等[15,16]將處理轉(zhuǎn)動副間隙的“間隙桿模型”進行改進，得到一型”，將含間隙平面四桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換為含等效桿的四桿機構(gòu)模型。各構(gòu)見圖 1.3。取CD段進行描述，用00C D代替00C D DD即用“等效桿+間隙桿”，見圖 1.4。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮運動副間隙的機構(gòu)動態(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.  東華大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]一種三構(gòu)態(tài)變胞機構(gòu)設(shè)計與分析[J]. 王汝貴,衡東領(lǐng),孫家興,蔡敢為.  廣西大學學報(自然科學版). 2018(03)
[4]考慮隨機和認知混合不確定性的穩(wěn)健性分析與穩(wěn)健設(shè)計方法[J]. 郭惠昕,鎖斌,張干清.  機械科學與技術(shù). 2018(05)
[5]基于運動副變胞實現(xiàn)的變胞機構(gòu)構(gòu)型綜合[J]. 劉江南,張文博.  華南理工大學學報(自然科學版). 2017(09)
[6]參數(shù)變化對約束變胞機構(gòu)構(gòu)態(tài)變換隨機性的影響[J]. 李小彭,高建卓,李加勝,李樹軍.  中南大學學報(自然科學版). 2017(06)
[7]含運動副間隙平面軌跡機構(gòu)的可靠性設(shè)計[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,張均富.  機械科學與技術(shù). 2017(06)
[8]平面軌跡機構(gòu)時變可靠性分析的聯(lián)合概率方法[J]. 陳放,李欣玲,佘霞,龍宇,張均富.  機械工程學報. 2017(15)
[9]計及尺寸公差和配合的平面連桿機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J]. 王興東,楊柏,孔建益,張華.  華中科技大學學報(自然科學版). 2017(03)
[10]考慮維度重要性的電力系統(tǒng)可靠性評估擬蒙特卡洛方法[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 2006

碩士論文
[1]約束變胞機構(gòu)等效阻力梯度分析方法[D]. 徐亮.東北大學 2012



本文編號：3647710