考慮原始誤差與磨損的機構運動可靠性分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代機械日益向著高精度、高可靠性方向發(fā)展,對機構運動可靠性提出了更高的要求。由于影響機構可靠性的因素的復雜性和隨機性,加上我國可靠性研究起步較晚,因此,關于機構可靠性的研究還有很多工作要做。
　　 本文先從單個機構的運動可靠性分析著手,對機構誤差理論、運動副磨損等問題進行了較深入的研究,分析了機構原始誤差、運動副原始間隙以及運動副磨損對機構輸出誤差的影響,建立了單個機構運動可靠性分析模型,在此基礎上,建立了多個機構組成的傳動

2、系統(tǒng)的運動可靠性分析模型,并對模型的應用進行了研究,通過本文的工作,取得了一定的研究成果,現(xiàn)將主要研究內(nèi)容和成果概括如下:
　　 1、在對機構誤差根源分析的基礎上,建立了機構誤差的通用分析模型,采用轉(zhuǎn)化機構法,分別建立了曲柄滑塊機構和鉸鏈四桿機構位置誤差的分析模型,采用影響系數(shù)法,建立了凸輪機構位置誤差的計算模型。以游梁式抽油機主機構——曲柄搖桿機構為例,根據(jù)所建模型利用MATLAB軟件編寫計算程序,對抽油桿沖程誤差進行了應用分

3、析,驗證了模型的有效性和分析方法的可行性。
　　 2、根據(jù)機構的工作特點提出以研究穩(wěn)定階段磨損為主的解決機構運動副磨損問題的思路。根據(jù)機構運動時構件受力、運動速度呈現(xiàn)周期性循環(huán)的特征以及機構運動副連續(xù)接觸理論,針對運動副磨損以粘著磨損為主的結論,對Archard磨損計算模型進行了改進,建立了機構運動副磨損的實用計算模型(δw=ksPsvsjsns+khPhvhjhnh)。
　　 3、提出根據(jù)運動分析確定任意時刻運動副元素

4、的相對運動速度,采用靜態(tài)動力學理論分析機構受力,提出將運動副磨損簡化為兩個凸凹圓柱形剛體連續(xù)接觸模型,利用赫茲接觸應力計算公式,確定各位置的接觸應力,根據(jù)套孔與軸銷的相對運動特點,確定其單位周期的磨損次數(shù),解決了運動副磨損模型的具體應用問題。
　　 4、根據(jù)應力-強度干涉模型,分別建立了:①考慮機構原始誤差、②同時考慮機構原始誤差與原始間隙、③綜合考慮機構原始誤差與原始間隙以及運動副磨損影響三種情況下機構運動可靠性模型。利用所建

5、立的模型和編寫的MATLAB計算程序,對曲柄滑塊機構的運動可靠度進行了模型應用。
　　 5、在對單個機構可靠性研究的基礎上,根據(jù)系統(tǒng)可靠性理論和多機構系統(tǒng)的組成特征,將復雜機構傳動系統(tǒng)劃分為串聯(lián)組合、并聯(lián)組合和混聯(lián)組合三種類型,分別建立了對應的機構輸出誤差計算模型。
　　 6、分析了傳動系統(tǒng)中各個機構的組合類型、排列順序、機構傳動比大小等對傳動系統(tǒng)輸出精度的影響,并對傳動系統(tǒng)設計時各個分機構運動精度分配方法進行了討論,利