【摘要】：隨著現(xiàn)代機(jī)械日益向著高精度、高可靠性方向發(fā)展,對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性提出了更高的要求。由于影響機(jī)構(gòu)可靠性的因素的復(fù)雜性和隨機(jī)性,加上我國可靠性研究起步較晚,因此,關(guān)于機(jī)構(gòu)可靠性的研究還有很多工作要做。 本文先從單個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可靠性分析著手,對機(jī)構(gòu)誤差理論、運(yùn)動(dòng)副磨損等問題進(jìn)行了較深入的研究,分析了機(jī)構(gòu)原始誤差、運(yùn)動(dòng)副原始間隙以及運(yùn)動(dòng)副磨損對機(jī)構(gòu)輸出誤差的影響,建立了單個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性分析模型,在此基礎(chǔ)上,建立了多個(gè)機(jī)構(gòu)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可靠性分析模型,并對模型的應(yīng)用進(jìn)行了研究,通過本文的工作,取得了一定的研究成果,現(xiàn)將主要研究內(nèi)容和成果概括如下: 1、在對機(jī)構(gòu)誤差根源分析的基礎(chǔ)上,建立了機(jī)構(gòu)誤差的通用分析模型,采用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法,分別建立了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)位置誤差的分析模型,采用影響系數(shù)法,建立了凸輪機(jī)構(gòu)位置誤差的計(jì)算模型。以游梁式抽油機(jī)主機(jī)構(gòu)——曲柄搖桿機(jī)構(gòu)為例,根據(jù)所建模型利用MATLAB軟件編寫計(jì)算程序,對抽油桿沖程誤差進(jìn)行了應(yīng)用分析,驗(yàn)證了模型的有效性和分析方法的可行性。 2、根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)提出以研究穩(wěn)定階段磨損為主的解決機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副磨損問題的思路。根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)構(gòu)件受力、運(yùn)動(dòng)速度呈現(xiàn)周期性循環(huán)的特征以及機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副連續(xù)接觸理論,針對運(yùn)動(dòng)副磨損以粘著磨損為主的結(jié)論,對Archard磨損計(jì)算模型進(jìn)行了改進(jìn),建立了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副磨損的實(shí)用計(jì)算模型(δ_w = k_sp_sv_sj_sn_s+k_hp_hv_hj_hn_h)。 3、提出根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)副元素的相對運(yùn)動(dòng)速度,采用靜態(tài)動(dòng)力學(xué)理論分析機(jī)構(gòu)受力,提出將運(yùn)動(dòng)副磨損簡化為兩個(gè)凸凹圓柱形剛體連續(xù)接觸模型,利用赫茲接觸應(yīng)力計(jì)算公式,確定各位置的接觸應(yīng)力,根據(jù)套孔與軸銷的相對運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),確定其單位周期的磨損次數(shù),解決了運(yùn)動(dòng)副磨損模型的具體應(yīng)用問題。 4、根據(jù)應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型,分別建立了:①考慮機(jī)構(gòu)原始誤差、②同時(shí)考慮機(jī)構(gòu)原始誤差與原始間隙、③綜合考慮機(jī)構(gòu)原始誤差與原始間隙以及運(yùn)動(dòng)副磨損影響三種情況下機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性模型。利用所建立的模型和編寫的MATLAB計(jì)算程序,對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可靠度進(jìn)行了模型應(yīng)用。 5、在對單個(gè)機(jī)構(gòu)可靠性研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)可靠性理論和多機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的組成特征,將復(fù)雜機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)劃分為串聯(lián)組合、并聯(lián)組合和混聯(lián)組合三種類型,分別建立了對應(yīng)的機(jī)構(gòu)輸出誤差計(jì)算模型。 6、分析了傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)機(jī)構(gòu)的組合類型、排列順序、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比大小等對傳動(dòng)系統(tǒng)輸出精度的影響,并對傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)各個(gè)分機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度分配方法進(jìn)行了討論,利用建立的多機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)誤差計(jì)算模型,對振動(dòng)篩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了實(shí)例應(yīng)用研究。
【圖文】：

快而后迅速下降，然后逐漸趨穩(wěn)。其特點(diǎn)是快速磨損，但此段的磨損時(shí)間較短。② 穩(wěn)定磨損階段：磨損趨于穩(wěn)定，磨損量與時(shí)間近似地呈線性函數(shù)關(guān)系，持續(xù)時(shí)間較長，是機(jī)械的主要工作期。③ 劇烈磨損階段：當(dāng)磨損達(dá)到一定程度，間隙太大，，造成動(dòng)載荷增大、潤滑惡化，產(chǎn)生劇烈磨損，機(jī)械無法正常工作，機(jī)器應(yīng)立即報(bào)廢，避免此種磨損出現(xiàn)。（3）提出了系統(tǒng)性研究思路鑒于磨損因素的隨機(jī)性和復(fù)雜性，契可斯提出，磨損的研究應(yīng)該從系統(tǒng)的角度進(jìn)行研究[82]，研究思路如圖 1.2 所示。士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 2011年 第12期 工程科技Ⅱ輯 C029

iiiqdtdqdtdqφφφ== 0()明： 0()i q φ等于將原機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為以構(gòu)件i為主動(dòng)件時(shí)，i的速度之比。因此，誤差分析的問題就演化為轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)構(gòu)法[60]是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的一種有效方法，其基本思想是機(jī)架，或同時(shí)改變原動(dòng)件和機(jī)架，以得到原機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)化機(jī)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，以達(dá)到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的目的。轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法進(jìn)行曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH112;TH117.1

【參考文獻(xiàn)】

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5 孫志禮,陳良玉,何恩山,丁津原;機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)模型(Ⅲ)——以單級圓柱齒輪減速器為例[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2003年09期

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本文編號：2644075