本文關(guān)鍵詞：某裝填機械手關(guān)鍵機構(gòu)可靠性分析

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【摘要】：該裝填機械手是某大口徑火炮自動裝填系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。自動裝填系統(tǒng)是為應(yīng)對未來復(fù)雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境提高火炮生存能力而產(chǎn)生的,采用了自動機、模塊裝藥等技術(shù),提高了火炮射速和威力,同時也帶來了相應(yīng)的可靠性問題。本文以“十二五”研究課題為背景,應(yīng)用機構(gòu)可靠性、運動學、多體系統(tǒng)動力學、運動副磨損、截尾分布、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化設(shè)計等理論對裝填機械手的關(guān)鍵機構(gòu)可靠性問題進行了深入研究,為工程實際提供理論依據(jù)和參考。主要研究內(nèi)容如下：(1)分析了裝填機械手的整體結(jié)構(gòu)、工作原理和影響其可靠性的隨機因素。建立了機械手運動學方程和運動精度可靠性功能函數(shù),假設(shè)基本變量服從截尾正態(tài)分布的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了考慮構(gòu)件參數(shù)隨機性的運動精度可靠性計算公式,數(shù)值模擬了考慮輸入運動隨機性的運動精度可靠度。(2)為解決運動精度可靠性分配問題,建立了基于成本最小化的可靠性分配模型。算例表明,優(yōu)化后的分配結(jié)果不僅滿足可靠性指標要求而且大幅降低加工制造成本。(3)基于多體系統(tǒng)動力學軟件平臺,建立起機械手的動力學仿真模型。通過對回轉(zhuǎn)架體的柔性化處理得到剛?cè)狁詈蟿恿W模型,研究了回轉(zhuǎn)架體的剛度和強度。(4)基于多學科集成優(yōu)化平臺,研究了隨機因素影響下平動部件平移驅(qū)動力的分布特征,研究了彈簧剛度性能退化時抱彈部件動作可靠性,探索了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于可靠性分析。(5)基于Archard磨損方程,建立了平面運動副磨損計算模型,分別研究了回轉(zhuǎn)部件齒輪副和抱彈部件凸輪副的磨損情況,得到了抱彈部件可靠度隨磨損周期的變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：裝填機械手 隨機因素 機構(gòu)可靠性 可靠性分配 運動副磨損
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ303.3;TP241
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 機構(gòu)可靠性研究的意義和發(fā)展概況9-10
• 1.2 機構(gòu)可靠性研究的內(nèi)容10-11
• 1.3 裝填機械手11-16
• 1.3.1 機械手的組成和工作原理12-14
• 1.3.2 影響機械手機構(gòu)可靠性的主要因素14-15
• 1.3.3 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 2 機構(gòu)可靠性分析方法16-25
• 2.1 應(yīng)力強度干涉模型16
• 2.2 截尾分布理論16-19
• 2.2.1 截尾分布理論16-17
• 2.2.2 正態(tài)分布及其截尾分布17-19
• 2.3 建立機構(gòu)可靠性功能函數(shù)19-20
• 2.3.1 機構(gòu)的輸出函數(shù)表達式19
• 2.3.2 機構(gòu)的輸出誤差19-20
• 2.3.3 機構(gòu)的可靠性功能函數(shù)20
• 2.4 分析方法20-24
• 2.4.1 均值一次二階矩法21
• 2.4.2 改進一次二階矩法21-22
• 2.4.3 數(shù)值模擬法22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 機械手整體的機構(gòu)可靠性研究25-37
• 3.1 機械手的運動學方程25-28
• 3.1.1 D-H矩陣法25-26
• 3.1.2 機械手的運動學方程26-28
• 3.2 機械手運動精度可靠性28-32
• 3.2.1 構(gòu)件參數(shù)隨機性對機械手精度的影響28-30
• 3.2.2 輸入運動隨機性對機械手精度的影響30-32
• 3.3 基于成本最小化的可靠性分配32-36
• 3.3.1 精度-成本模型33
• 3.3.2 成本最小化可靠性分配模型33-34
• 3.3.3 多島遺傳優(yōu)化算法求最優(yōu)解34
• 3.3.4 算例34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 機械手子部件的機構(gòu)可靠性研究37-62
• 4.1 回轉(zhuǎn)部件的可靠性分析37-42
• 4.1.1 回轉(zhuǎn)架體剛度和強度分析38-41
• 4.1.2 座圈與編碼器齒輪的傳動精度分析41-42
• 4.2 抱彈部件張合動作可靠性分析42-49
• 4.2.1 性能退化模型43-44
• 4.2.2 抱彈部件張合動作可靠性數(shù)學建模44-46
• 4.2.3 仿真計算46-49
• 4.3 平動部件的平移動作可靠性分析49-60
• 4.3.1 平動部件數(shù)學建模50-51
• 4.3.2 ADAMS-ISIGHT聯(lián)合仿真建模51-55
• 4.3.3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平移動力分析55-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 5 機械手運動副磨損及磨損影響下的機構(gòu)可靠性研究62-79
• 5.1 運動副磨損研究62-67
• 5.1.1 運動副磨損研究現(xiàn)狀62
• 5.1.2 運動副摩擦力分析62-64
• 5.1.3 運動副磨損計算模型64-67
• 5.2 基于動力學仿真的回轉(zhuǎn)部件齒輪副磨損計算67-72
• 5.2.1 回轉(zhuǎn)部件的齒輪副動力學模型68-69
• 5.2.2 回轉(zhuǎn)部件的齒輪副磨損仿真計算69-72
• 5.3 基于網(wǎng)格變形技術(shù)的抱彈部件凸輪副磨損計算72-76
• 5.3.1 凸輪副動力學模型72-73
• 5.3.2 磨損模型中參數(shù)確定73-74
• 5.3.3 抱彈部件凸輪副磨損仿真計算74-76
• 5.4 磨損影響下的抱彈部件機構(gòu)可靠性分析76-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 6 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 本文主要工作79
• 6.2 本文創(chuàng)新點79-80
• 6.3 研究展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-86
• 附錄86-93
• 附錄A86-87
• 附錄B87-91
• 附錄C91-93

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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7 張振祥,張t，

本文編號：1059811