平面机构运动输出精度可靠性及寿命

平面机构传递路线较长,对机构运动输出精度产生的影响不能忽视。将影响机构运动精度可靠性因素分为非累积性因素和累积性因素,提出了非累积性因素和累积性因素耦合作用下平面机构的运动精度可靠性分析方法;以Archard磨损模型为理论基础建立了磨损可靠性干涉模型;提出了在额定转速下机构寿命的计算方法。对曲柄滑块机构结果表明:累积性因素是影响机构运动精度的主要原因,当累积性因素累积到一定程度时,机械可靠度急剧下降,并计算了机构在额定转速下机构的额定寿命。     

平面凸轮机构运动精度可靠性分析与数字仿真

运用微小位移的线性叠加原理,将平面凸轮类机构的凸轮与滚子的形状误差、铰链与移动副的间隙(包括磨损的影响)、凸轮及滚子的偏心、凸轮偏距圆尺寸误差等作为随机变量,建立了机构运动精度可靠性分析模型;利用计算机数字仿真技术,考察了机构各项误差导致的机构运动输出总误差对机构输出运动精度可靠度的影响,从中获得了一些有意义的结论。     

仿真与试验相结合的寿命预测和可靠性评估

建立一种能够综合利用当前试验数据、仿真数据和以往试验数据的寿命预测和可靠性评估方法,针对机电产品中常用的两参数Weibull分布和对数正态分布进行了详细讨论,分别给出无失效数据和不完全数据寿命预测和可靠性评估公式,该方法不但可以节省大量试验,而且可以显著提高评估精度。同时还提出半试验随机仿真的概念和半试验寿命/可靠性仿真方法,能有效解决寿命和可靠性仿真难度大的问题。本文方法计算简单,便于工程应用。     

典型机构运动可靠性的仿真研究

机构的运动可靠性理论分析是一个非常复杂的过程，目前均以简化的计算方法进行计算，这势必会给计算结果带来无法预计的误差。为避免这种误差的出现，应用机械系统动力学分析软件——ADAMS作为机构运动可靠性分析的平台并进行二次开发，最终形成常用机构运动可靠性的仿真分析模块。以曲柄滑块机构为例，使用CAD软件建模之后导入ADAMS，再利用ADAMS进行机构的变参数设计，从而建立机构的仿真模型，使用此分析模块进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算。通过与传统方法相比较，此仿真研究方法是可行的。     

全自动平压平模切机肘杆机构运动精度可靠性分析

将各原始误差视为随机变量，对全自动平压平模切机肘杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的3种情况下，对其输出运动误差进行了分析与综合，建立了机构运动精度可靠性分析模型。对杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变给机构输出运动精度可靠度的影响进行了MATLAB仿真分析。     

运动机构可靠性仿真试验系统体系结构研究

针对工程实际复杂运动机构系统成本高、研制周期长、试验量少等特点,提出基于机液协同仿真模型的运动机构可靠性仿真分析方法。从工程实际运动机构系统的运动规律和系统性能出发,给出系统的主要失效模式并定量确定主要失效模式的失效判据,通过整合运动机构系统仿真模型可靠性分析的数据来源,建立并不断修正运动机构系统可靠性仿真模型,同时综合集成三维辅助建模软件、多体分析软件、有限元软件和控制系统建模软件等商用软件并结合经典可靠性分析方法,建立一个协同的运动机构可靠性仿真试验平台集成系统,从而对运动机构系统进行可靠性仿真试验分析与评估,为今后可靠性设计提供大量的有用信息。通过起落架落震可靠性仿真试验研究,表明该系统能够实现工程实际复杂运动机构可靠性仿真试验。     

平面连杆机构运动精度可靠性及灵敏度分析

针对平面连杆机构传动路线长,存在较大的积累误差,对机构的运动精度产生的影响不容忽视的问题,提出了加工误差、结构变形、装配间隙及铰链磨损多因素耦合作用下运动机构精度可靠性分析的建模方法及求解流程。用动量交换法建立铰链间隙的碰撞模型后对机构进行动力学分析,基于动力学分析结果,利用胡克定律及有限元法分析部件变形,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损量。在此基础上,给出了加工误差与部件变形影响下杆长的分布参数以及装配间隙与铰链磨损影响下铰链间隙的分布参数,然后将铰链间隙用无质量连杆模型替换,建立并求解机构的运动方程。通过对飞机舱门收放机构的算例分析,得到了该机构在不同收放次数下的运动精度可靠度及对应的可靠性灵敏度,并给出了制造维护建议,证明了方法的可行性。     

摆动推杆盘形凸轮机构运动精度可靠性分析

运用多种误差分析方法,从机构运动学角度,研究了摆动推杆盘形凸轮机构在考虑基本尺寸误差、运动副间隙及凸轮和滚子表面被磨损三种情况下的摆杆摆角误差的计算方法。以可靠性工程和概率论理论为基础,将各种原始误差均视为随机变量,建立了综合考虑各项误差的机构运动精度可靠性分析模型,提出了相应的摆动推杆盘形凸轮机构运动精度的可靠性分析和计算方法。     

含间隙六杆机构的运动精度可靠性分析

以某型敞篷汽车的六杆机构为例,提出了一种运动精度可靠性的分析方法。利用闭环矢量法建立六杆机构的运动学方程,将机构中的杆长误差和运动副间隙视为随机变量,根据有效杆长理论和连续接触假设将机构中的运动副间隙转化为杆长误差,假设杆长误差服从正态分布,对六杆机构进行运动精度分析并建立运动精度可靠性模型。使用MATLAB软件对实例进行编程计算,定量地分析了六杆机构杆长误差和运动副间隙对运动精度可靠性的影响程度。通过对六杆机构的运动精度分析,为提高机构工作的稳定性和可靠性提供了依据。     

高速压力机机构运动精度可靠性研究

利用矩阵分析理论建立了平面连杆机构精度分析的一般模型,利用可靠性状态函数建立了连杆机构运动精度可靠性指标计算模型,以高速压力机机构为具体对象,建立了曲柄滑块机构运动输出精度模型及其可靠性分析计算模型。算例分析表明:在给定的设计精度下,高速压力机机构在不同的运动状态有着不同的运动误差和不同的运动可靠度。该模型可以定量地给出机构在不同运动状态下的失效概率,对机构的设计与制造具有应用价值。     

任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性灵敏度设计

将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,讨论了任意分布参数平面连杆机构运动精度可靠性灵敏度设计问题。首先,结合机构精确度理论和可靠性理论,提出任意分布参数平面机构运动精度可靠性评估方法。然后,引入灵敏度设计理论,推导出任意分布参数平面机构运动精度可靠性灵敏度设计方法。最后,以平面四杆机构为例,详细阐述了设计参数的改变对平面连杆机构运动精度可靠性的影响,为平面连杆机构的运动精度可靠性设计和可靠性维护提供了理论依据。     

多源不确定性下平面变胞机构运动可靠性分析

变胞机构可根据环境和工况的变化及需求,进行重组和重构,在机器人领域得到广泛应用.变胞机构可变拓扑结构特性,使得分析多源不确定性下变胞机构全构态运动可靠性更为困难.以多源不确定性下平面五杆变胞机构为研究对象,提出一种适应交变温度工况的变胞机构全构态运动可靠性分析方法.建立温度载荷下连杆制造公差-热变形、关节配合公差-热变...     

弹性曲柄滑块机构的运动精度可靠性分析

将弹性曲柄滑块机构的杆长、截面尺寸、铰链间隙、质量密度、弹性模量等几何、物理参数均视为随机变量,对机构输出运动进行了静态和动态误差分析。应用微小位移的线性叠加原理分别对静态、动态误差进行了综合,建立了机构输出运动精度可靠性分析模型。通过算例,考察了机构输出运动精度可靠度的影响因素,结果表明随着机构转速的提高,机构的动态弹性变形将成为影响机构运动精度可靠性的主要因素。     

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。     

基于运动精度可靠性的平面四杆机构优化设计

以具有杆长尺寸和铰链间隙误差的平面四杆机构为对象 ,运用微小位移线性迭加原理 ,对机构的输出运动误差进行了可靠性分析 ;建立了以杆长误差和铰链间隙的均方差为设计变量 ,满足运动精度可靠度和设计变量上下限要求为约束条件 ,使机构制造加工费用极小化为目标函数的优化设计数学模型 ;利用外点法和 Powell方向加速法求解 ,获得了令人满意的设计结果     

含间隙平面连杆机构运动精度的稳健优化设计

考虑杆长制造误差和运动副间隙的影响,提出一种平面连杆机构的稳健设计方法。对运动副间隙引起的回转副偏心距及其对平面机构位姿的影响进行分析,用位置矢量方程描述考虑运动副间隙后平面机构的位姿。根据构件两端回转副要素的实际结构,把构件分成两孔型、孔销型、两销型三种类型。把回转副偏心距的大小及其方向视为两个随机变量,建立三种相应的有效杆长计算模型。采用复数矢量法,推导出三种有效杆长计算公式。对所建立的有效杆长计算模型的计算精度进行数值仿真,结果表明其计算精度可满足工程设计要求。基于所建立的有效杆长计算模型,给出再现函数的曲柄滑块机构的稳健优化设计实例,验证了文中方法的有效性和实用性。     

不完全概率信息牛头刨床机构运动精度的可靠性优化设计

将可靠性理论与优化技术相结合,讨论了不完全概率信息牛头刨床机构运动精度的可靠性优化设计问题,提出了可靠性优化设计的数值计算方法.在已知基本随机参数前四阶矩的情况下,通过计算机程序实现了牛头刨床机构的运动精度可靠性优化设计,迅速准确地得到牛头刨床机构的设计信息.