连杆机构误差分析的统计模拟法

本文就如何利用概率统计计算理论和计算机,对连杆机构运动误差进行统计模拟作了研究。给出了几种常见误差的模拟公式,以平面四连杆机构为例,说明了机构误差统计模拟的全过程。     

考虑原始误差的某型通风隔离阀传动系统运动可靠性仿真分析

核电站通风隔离阀传动系统的运动可靠性决定了其关闭状态时的密封可靠性,为确定传动机构设计之初合理的加工精度,首先基于应力-强度干涉原理建立了传动机构运动可靠性分析模型,然后利用动态仿真模拟实验的方法并结合密封要求,统计并确定了传动机构运动功能失效的判据,最后基于Monte Carlo原理,利用动态仿真的方法模拟传动机构真实尺寸误差和铰链副配合间隙的随机变化,并得到输出误差的分布情况,进而计算了传动系统的运动可靠度,为确定科学合理的加工精度提供参考。实例分析表明,此种方法简单且计算结果较为精确,更加贴近工程实际。     

平面四杆转向机构运动可靠性灵敏度分析

为提高考虑不确定性因素影响下的转向机构运动精度,提出了平面四杆转向机构运动可靠性灵敏度分析的解析算法。考虑机构的构件尺寸公差,提出包含机构结构误差和随机误差的误差分析模型,并采用线性化方法导出机构运动误差的统计特征值的解析表达。采用一次二阶矩方法建立了转向机构运动可靠性分析模型,并推导了机构运动可靠度对随机变量均值和方差的灵敏度分析的解析模型。最后,给出了数值计算实例。     

凸轮式传动误差补偿机构的模拟设计

对凸轮式传动误差补偿机构的补偿原理、数学模型等进行了分析，并运用数值模拟方法，研究了凸轮机构摆杆角位移随蜗轮误差补偿角的变化规律。     

并联运动模拟台几何误差的正交特性

分析了一台冗余电机驱动的新型六维正交并联运动模拟台,根据其位置反解的数学模型,导出了末端平台的位姿误差与机构各运动部件几何参数误差之间的函数关系,并基于模拟台的位置正解验证了误差模型的正确性.最后,以误差模型为基础,分析了运动模拟台六条支链几何误差的正交特性,为运动学标定和误差补偿提供了理论依据.     

直线运动机构轨迹可靠性灵敏度分析

为提高考虑不确定性因素影响下的直线运动机构轨迹精度,提出了直线运动机构轨迹可靠性灵敏度分析的解析算法。首先,利用等距曲线构造运动轨迹的界限,考虑机构的构件尺寸公差,提出包含机构结构误差和随机误差的误差分析模型,并采用线性化方法导出机构运动误差的统计特征值的解析表达;其次,采用一次二阶矩方法建立了直线运动机构轨迹可靠性分析模型,并推导了机构轨迹可靠度对随机变量均值和方差的灵敏度分析的解析模型;最后,以Hoeken机构为例作了数值计算。     

计入加工误差的无返回力矩钟表机构虚拟试验系统

加工误差的存在使得以设计尺寸建立的引信虚拟样机不能反映引信产品实际性能.针对这个问题,基于数据库和CAD二次开发技术,以无返回力矩钟表机构为研究对象,对钟表结构的加工误差进行统计,设计了随机尺寸生成模块,开发了计入加工误差的引信钟表机构虚拟试验系统,极大缩短了引信钟表机构的研究开发时间.     

基于ADAMS的夹具定位误差分析方法

本文提出一种利用ADAMS软件进行夹具定位误差计算的方法。通过建立定位误差的等价连杆机构表示模型,工件—夹具系统的误差要素转化成等价机构的原动件,机构杆件的相对运动空间就是夹具的定位误差。采用蒙特卡罗模拟方法建立等价机构原动件随机运动位置序列,利用ADAMS软件进行等价机构建模,通过机构仿真分析获得目标构件运动位置样本。进行样本数据的统计分析,确定目标构件的位置变化概率数据,获得夹具定位误差概率分析结果。     

一种闭锁机构的闭锁力影响因素的研究

针对减少火箭炮闭锁机构常规设计过程中机构试制和闭锁力测试次数的问题,对脱钩过程中挂钩与火箭弹接触面摩擦系数、不同加载载荷及不同质量火箭弹3种影响闭锁力变化的因素进行了分析研究。采用Abaqus/Explicit显示非线性动态分析法,模拟了某火箭弹在发射过程中闭锁机构挂钩的脱钩过程,对该型闭锁机构的工作机理进行了研究,对影响闭锁机构在工作过程中影响闭锁力的因素进行了定量分析。研究结果表明:当弹体质量增加50%,脱钩时间和闭锁力均增加13.4%左右;通过实验测试数据和模拟结果对比,结果表明,模拟分析结果与实际情况误差最大为1.5%,误差小、可信度高。     

基于稳健设计的弹性连杆机构动力学分析

利用稳健优化设计的思想 ,建立了机构轨迹优化模型。对于某种给定的轨迹进行了四杆机构实例模拟。在此基础上对机构进一步进行了KED分析。找出了轨迹点处机构的最大变形和位置。分析了轨迹误差 ,证实了机构运动的稳定性     

正交并联模拟台误差的敏感性及分类研究

为全面考察六维正交并联模拟台可能的误差源,同时避免微分及矢量法建模存在的大量偏导计算,将机构6个支链分别等效为相应的串联机构,根据机构支链的正交特征并结合运动学影响系数的原理建立了较为完备的误差模型。模型包含了铰链点自身加工误差、安装误差,定长杆误差及驱动误差在内的144个误差源。以定义的误差敏感性系数为指标,利用数值仿真分析了所有误差源对末端精度的影响程度,并据此将误差源分为三类：非敏感误差、非完全敏感误差和完全敏感误差。最后,说明了这三类误差在运动学标定过程中与识别参数确定及测量位姿选取的关系。     

正交并联模拟合误差的敏感性及分类研究

为全面考察六维正交并联模拟台可能的误差源,同时避免微分及矢量法建模存在的大量偏导计算,将机构6个支链分别等效为相应的串联机构,根据机构支链的正交特征并结合运动学影响系数的原理建立了较为完备的误差模型.模型包含了铰链点自身加工误差、安装误差,定长杆误差及驱动误差在内的144个误差源.以定义的误差敏感性系数为指标,利用数值仿真分析了所有误差源对末端精度的影响程度,并据此将误差源分为三类:非敏感误差、非完全敏感误差和完全敏感误差.最后,说明了这三类误差在运动学标定过程中与识别参数确定及测量位姿选取的关系.     

并联机构驱动下滚子轴承回转误差测量技术

为了提高滚子轴承的加工精度,要求轴承的回转误差低,提出基于并联机构驱动和极大似然估计的滚子轴承回转误差测量技术,构建滚子轴承回转误差分析的数据驱动模型,采用多元一阶自回归模型进行并联机构驱动下滚子轴承回转误差测量数据融合处理,采用运动学方法进行滚子轴承回转误差的自适应寻优,提取回转误差序列的统计特征量,采用并联机构驱动方法进行滚子轴承回转误差补偿控制,结合极大似然估计方法实现滚子轴承回转误差参量的准确估计。仿真结果表明,采用该方法进行滚子轴承回转误差测量的精度较高,测量结果误差较小,提高了滚子轴承加工的精度。     

装配生产线变位机构的设计与分析

研制的变位机构用于航天器装配生产线。从项目提出的变位机构定位精度要求出发,针对变位机构机械结构设计、零部件选型、精度标定等方面给出了详细的阐述与分析。针对变位机构机械结构提出并分析了变位机构的误差模型,在此基础上提出了精度标定的策略,为实现变位机构的高精度要求提供了理论基础,最后基于最小二乘法求解了模拟误差参数并验证了该精度标定策略的可行性,对变位机构在项目后续应用中精度的提高具有重要指导意义。     

机器人手臂运动精度综合分析

喷浆机器人的大臂结构采用了四连杆机构,为了满足其运动过程中对高度定位误差的要求,对机器人各构件的加工尺寸误差、安装位置误差及主动件的运动位置误差在其中的影响程度做了全面分析,为各部分误差经济、合理地确定提供了科学依据。最后,借助概率统计方法,求得了大臂运动过程中定位的极限误差。     

风洞捕获轨迹试验六自由度 机构运动学与误差分析

为提升风洞捕获轨迹试验的水平,设计了一套模拟外挂物从母机分离运动轨迹特性的六自由度机构。通过D-H法进行运动学分析,建立该机构运动学方程,利用解析法对机构进行逆运动学求解。采用微分传递法建立基于D-H参数的静态误差模型,推导出末端外挂物模型位姿误差与D-H参数误差之间的数学表达式,然后采用奇异值分解改进的最小二乘法进行迭代求解辨识出参数误差,在此基础上随机选取100组位姿数据,分析比较了补偿前与补偿后的位置误差,结果表明经过参数辨识后的补偿法能够有效地提高六自由度机构末端的定位精度。     

Stew art平台误差的蒙特卡洛模拟

建立了球铰的随机模型 ,在 Stewart平台误差模型的基础上 ,利用蒙特卡洛技术模拟分析了驱动杆杆长公差和球铰间隙对终端平台误差的影响 ,结果表明 :球铰间隙对终端平台误差影响比驱动杆杆长误差的影响要大许多。此研究为该类机构的误差估计和精度设计提供了一种方法     

浇注系统的凸轮机构计算机优化设计

凸轮机构是浇注系统的关键部分，应用Ｄｅｓｉｇｎ－Ｖｉｗ软件中尺寸驱动变量几何技术，对凸轮机构进行了优化设计，并对该机构进行了运动模拟和误差分析，取得了满意的结果。     

船用螺旋桨混联加工装置结构参数标定方法

为实现大型船用螺旋桨的高精度、高效加工,提出了基于混联机构的双刀对称加工方案。介绍了加工装置的机构组成,对影响加工精度的结构参数的标定方法进行了研究。针对装置运动存在耦合的特点,将装置的串联机构与并联机构进行分离标定,建立串联机构与并联机构的结构误差模型,对两种结构参数的辨识方法进行研究,并采用LevenbergMarquardt优化算法对非线性方程组进行求解,获取结构参数的修正值。最后在ADAMS中构建含有结构参数误差的装置模型,实现各种加工运动模拟,采集刀具的各种位姿误差,利用加工装置标定方法对装置的结构参数进行修正,验证了误差模型建立与参数辨识方法的准确性,证明了该标定方法的正确性与有效性。     

基于机构运动精度的可靠性虚拟实验方法研究

基于虚拟样机仿真分析软件ADAMS的虚拟仿真环境,对应用广泛的曲柄滑块机构开展基于可靠性的虚拟实验研究.首先建立机构的虚拟样机,模拟机构真实实验条件,逼真地展现真实的实验场景.实验中通过Monte Carlo计算方法和参数化建模技术,综合考虑机构的尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的影响.通过虚拟实验分别获取关于执行机构位移、速度、加速度误差的大样本数据,并由此得到误差的分布规律,求取误差的可靠度.最后,以VC 6.0为开发平台,开发了该虚拟实验系统,该实验系统能代替真实实验,使实验次数可以不受限制.