機構(gòu)動作可靠性仿真技術(shù)研究.pdf

1、機構(gòu)動作(運動)可靠性是衡量各種機構(gòu)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。在以往的機械可靠性研究中，比較重視強度和壽命的可靠性問題，而對機構(gòu)動作可靠性的研究較少。隨著機械向高精密化、高自動化方向的發(fā)展，人們逐漸認識到以機構(gòu)動作的準確性為主要指標(biāo)的可靠性問題日益突出，成為制約機械可靠性提高的主要因素之一。因此，系統(tǒng)地研究機構(gòu)動作可靠性理論和分析方法，對于全面提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量，具有十分重要的實際意義。 在機構(gòu)動作可靠性的分析中，以往大多是從建立

2、數(shù)學(xué)模型的角度進行研究，這種方法對多因素影響下的復(fù)雜機構(gòu)分析、求解非常困難。本文在分析了國內(nèi)外現(xiàn)有機構(gòu)動作可靠性理論和研究方法的基礎(chǔ)上，綜合運用機構(gòu)運動學(xué)、運動誤差分析及干涉模型理論，從考慮尺寸誤差和運動副間隙誤差的角度出發(fā)，建立了機構(gòu)動作可靠性的數(shù)學(xué)模型，并給出了機構(gòu)動作可靠性的計算公式。 綜合分析了ADAMS、CAD軟件和VC++之間的協(xié)作技術(shù)，提出了一種機構(gòu)動作可靠性仿真方法，即以ADAMS/View作為研究平臺，建立機構(gòu)

3、參數(shù)化模型，在循環(huán)仿真過程中完成每一次模型的實現(xiàn)，保存仿真結(jié)果，再應(yīng)用自編程序?qū)Ψ抡娼Y(jié)果進行統(tǒng)計、計算得出機構(gòu)動作可靠度。 根據(jù)所提出的仿真方法，建立了機構(gòu)動作可靠性仿真系統(tǒng)(MARSS)。其中，前處理模塊主要完成機構(gòu)模型的參數(shù)化建模，施加約束、力和運動，建立測量對象等功能；動作可靠性仿真模塊自動完成對參數(shù)化模型的實現(xiàn)、執(zhí)行運動學(xué)/動力學(xué)仿真以及保存仿真分析結(jié)果的循環(huán)操作；后處理模塊完成對仿真結(jié)果的統(tǒng)計，最終計算出機構(gòu)動作可靠度

4、。MARSS采用菜單、對話框以及快捷鍵的方式設(shè)計，用戶使用方便，適用于不同機構(gòu)的動作可靠性分析與計算，通用性較好。 綜合考慮尺寸制造誤差和運動副間隙誤差的影響，建立了曲柄滑塊機構(gòu)的運動可靠性仿真模型。應(yīng)用蒙特卡洛法和截尾正態(tài)分布理論，有效地解決了仿真過程中模型的尺寸誤差和運動副誤差為隨機變量的問題，并應(yīng)用MARSS得出了曲柄滑塊機構(gòu)的動作可靠度。將所得結(jié)果與通過數(shù)學(xué)模型求解的結(jié)果進行了比較，說明MARSS是正確的。 最后