考慮原始誤差與磨損的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性分析.pdf

1、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(duì)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(duì)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(duì)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)

2、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)可靠性分析模型,并對(duì)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?jī)?nèi)容和成果概括如下:
　　 1、在對(duì)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(duì)抽油桿沖程誤差進(jìn)行了應(yīng)用分

3、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(duì)運(yùn)動(dòng)副磨損以粘著磨損為主的結(jié)論,對(duì)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(δw=ksPsvsjsns+khPhvhjhnh)。
　　 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

4、的相對(duì)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(jiǎn)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(duì)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

5、立的模型和編寫的MATLAB計(jì)算程序,對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)輸出精度的影響,并對(duì)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