平面軌跡機(jī)構(gòu)概率分析與穩(wěn)健性設(shè)計.pdf

1、在機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域，軌跡機(jī)構(gòu)的運動綜合研究一直活躍。無論是針對精確點綜合還是連續(xù)軌跡綜合，許多學(xué)者致力于綜合模型改進(jìn)和求解方法的研究，其目的在于提高運動綜合精度，即減小機(jī)構(gòu)的運動誤差。但上述研究均在確定性范圍對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動設(shè)計。對于真實機(jī)構(gòu)而言，系統(tǒng)內(nèi)外部總是存在不確定性的作用，如制造公差、運動副間隙、磨損、受熱受力變形等，導(dǎo)致平面軌跡機(jī)構(gòu)運動的實際運動輸出與理想輸出存在一定的偏差，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)的運動精度失效、運動不可靠等，本文以概率方法來處

2、理平面軌跡機(jī)構(gòu)中的隨機(jī)不確定性因素對運動誤差的影響。最后，利用機(jī)構(gòu)綜合運動誤差的均值和方差構(gòu)建軌跡型機(jī)構(gòu)的穩(wěn)健設(shè)計模型，進(jìn)而保證了機(jī)構(gòu)對不確定性的穩(wěn)健性。本文的主要研究工作可概述為：
　　1、在平面連桿軌跡機(jī)構(gòu)運動學(xué)及運動性能分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)構(gòu)連桿尺寸公差隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)誤差的影響，建立平面連桿軌跡機(jī)構(gòu)輸出運動綜合誤差模型，分析連桿尺寸公差的隨機(jī)性對軌跡機(jī)構(gòu)輸出運動精度的影響。
　　2、采用雙變量降維方法導(dǎo)出了機(jī)構(gòu)運動綜合誤

3、差的各階原點矩計算公式，并進(jìn)一步推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)運動綜合誤差的均值和方差的計算公式。最后給出數(shù)值算例對所提方法的有效性進(jìn)行驗證。
　　3、基于機(jī)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)外不確定性的作用，在考慮平面連桿機(jī)構(gòu)的連桿尺寸公差隨機(jī)性的情況下進(jìn)行概率設(shè)計，利用機(jī)構(gòu)運動綜合誤差的均值和方差建立平面連桿軌跡機(jī)構(gòu)的穩(wěn)健性綜合設(shè)計模型，并通過數(shù)值算例對提出的穩(wěn)健性綜合設(shè)計模型與確定性設(shè)計模型進(jìn)行分析對比。結(jié)果表明：穩(wěn)健性設(shè)計方法比確定性設(shè)計在提高機(jī)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量方面更具優(yōu)越