球面機(jī)構(gòu)概率設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著球面機(jī)構(gòu)在工程實(shí)際中的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)提高其運(yùn)動(dòng)精度和性能的研究也備受關(guān)注。但是由于不確定性因素（尺寸公差、運(yùn)動(dòng)副間隙、鉸鏈磨損等）在機(jī)構(gòu)中普遍存在，使得球面機(jī)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)性能與預(yù)期運(yùn)動(dòng)性能存在一定的偏差，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度降低、運(yùn)動(dòng)性能不穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)可靠性降低等一系列負(fù)面現(xiàn)象。為了研究不確定性因素對(duì)球面機(jī)構(gòu)的影響，本文以概率設(shè)計(jì)方法為主對(duì)球面機(jī)構(gòu)在考慮尺寸公差隨機(jī)性影響下開展可靠性分析與綜合方面的論述，主要研究工作如下：

2、　　1、在球面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及運(yùn)動(dòng)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，建立球面連桿機(jī)構(gòu)輸出運(yùn)動(dòng)誤差模型，并結(jié)合數(shù)值算例分析。分析結(jié)果表明機(jī)構(gòu)連桿尺寸公差隨機(jī)性對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度存在較大影響。
　　2、利用概率統(tǒng)計(jì)理論分析連桿尺寸公差隨機(jī)性對(duì)球面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性和可靠性靈敏度的影響。運(yùn)用一次二階矩法和泊松近似方程推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)點(diǎn)可靠性和區(qū)間可靠性分析的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)通過與蒙特卡洛模擬結(jié)果進(jìn)行分析比較。結(jié)果表明點(diǎn)可

3、靠性分析方法表征的是在某些特定點(diǎn)的概率，而區(qū)間可靠性是表征在整個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的概率，兩者相比而言區(qū)間可靠性要小于點(diǎn)可靠性，因此其更能準(zhǔn)確的描述機(jī)構(gòu)可靠性的變化過程。
　　3、針對(duì)不確定性的影響，對(duì)球面連桿機(jī)構(gòu)開展考慮連桿尺寸公差隨機(jī)性情況下的概率設(shè)計(jì)，建立球面連桿機(jī)構(gòu)確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)、點(diǎn)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和穩(wěn)健性設(shè)計(jì)三種設(shè)計(jì)模型并通過數(shù)值算例對(duì)涉及的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行分析比較。結(jié)果顯示穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法與可靠性設(shè)計(jì)和確定性設(shè)計(jì)相比在提高機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量