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《南京理工大學(xué)》 2013年

盤式刀庫及機械手可靠性設(shè)計與分析

夏仰球  

【摘要】：刀庫及機械手屬于加工中心薄弱環(huán)節(jié),急需對刀庫及機械手的故障及可靠性進行深入分析研究。在國家科技重大專項的支持下,本文針對秦川機床工具集團有限公司生產(chǎn)的盤式刀庫及機械手,通過故障分析、可靠性預(yù)測分配、可靠性設(shè)計以及精度影響模型研究,從而分析該型盤式刀庫及機械手的可靠性,為盤式刀庫及機械手可靠性設(shè)計提供理論方法。 首先,針對盤式刀庫及機械手這一試驗對象,設(shè)計了可靠性試驗裝置,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及傳感器的選型和布置,利用該可靠性試驗數(shù)據(jù),進行故障分析,分析故障模式、故障原因及故障影響。通過故障分析,尋找系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié),確定系統(tǒng)關(guān)重件,為后續(xù)的可靠性預(yù)測分配及可靠性設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 其次,對盤式刀庫及機械手系統(tǒng)進行功能分析,建立了系統(tǒng)基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型,在模型的基礎(chǔ)上進行可靠性預(yù)測。提出了基于多種分配法相結(jié)合的一種系統(tǒng)可靠性分配技術(shù),主要研究了基于考慮復(fù)雜度和重要度及專家評分相結(jié)合的可靠性分配技術(shù)。 然后,針對盤式刀庫及機械手動作機構(gòu),從動作可靠性和強度可靠性出發(fā),進行廣義機構(gòu)系統(tǒng)可靠性綜合設(shè)計。通過建立系統(tǒng)動力學(xué)模型、運動學(xué)模型及精度模型,采用蒙特卡羅法隨機抽樣,計算廣義機構(gòu)動作可靠度。分析盤式刀庫及機械手系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件,并對其進行考慮多種失效模式的可靠性設(shè)計。 最后,針對盤式刀庫及機械手換刀動作精度影響因素,建立精度影響模型,并進行可靠性分析。建立了選刀系統(tǒng)動力學(xué)模型,利用該模型研究選刀系統(tǒng)在選刀時的隨機振動,并分析振動可靠性。針對盤式刀庫及機械手摩擦磨損對傳動精度的影響,充分考慮摩擦磨損的普遍性和模糊性,利用模糊可靠性設(shè)計方法,對齒輪傳動進行磨損可靠性設(shè)計

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG659
【目錄】：

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