弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性分析與設(shè)計(jì).pdf

1、弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)是可實(shí)現(xiàn)高速間歇分度運(yùn)動(dòng)的精密機(jī)構(gòu)，由于具有分度精度高、傳動(dòng)平穩(wěn)、定位精準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于各種自動(dòng)、半自動(dòng)設(shè)備中。但是由于在機(jī)構(gòu)里存在著各種不確定性因素，導(dǎo)致弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度降低，為此，本文針對(duì)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度可靠性及其概率設(shè)計(jì)展開研究，以弧面凸輪的廓面方程為基礎(chǔ)，建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差模型，對(duì)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)開展可靠性與可靠性靈敏度分析，并基于可靠性靈敏度分析，對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行概率設(shè)

2、計(jì)。具體內(nèi)容如下：
　　1、根據(jù)弧面凸輪的加工分析以及空間嚙合理論，對(duì)弧面凸輪的實(shí)際廓面方程進(jìn)行推導(dǎo)，再采用微分法對(duì)所求廓面方程進(jìn)行全微分求得機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差模型及各誤差傳遞系數(shù)，并以求得的誤差模型為基礎(chǔ)，采用蒙特卡洛抽樣，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差的概率分布情況進(jìn)行分析，結(jié)果表明，當(dāng)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)各尺寸參數(shù)變量服從正態(tài)分布時(shí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸出誤差也服從正態(tài)分布。
　　2、在考慮各不確定性因素對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度的影響下，分別采用一次二階矩方法和

3、包絡(luò)法對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)可靠性和區(qū)間可靠性進(jìn)行分析。通過數(shù)值實(shí)例求得機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度失效概率曲線。其中，點(diǎn)可靠性對(duì)應(yīng)的失效概率曲線反映了機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中不同時(shí)刻失效概率的變化情況，區(qū)間可靠性對(duì)應(yīng)的失效概率曲線表征機(jī)構(gòu)在不同運(yùn)動(dòng)區(qū)間上失效概率的變化情況。比較兩種可靠性分析方法，機(jī)構(gòu)的區(qū)間可靠性分析更能準(zhǔn)確地反映機(jī)構(gòu)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程上實(shí)現(xiàn)期望預(yù)定規(guī)律的精度的高低，其結(jié)果更加符合實(shí)際情況。
　　3、通過機(jī)構(gòu)的可靠性靈敏度分析，可以了解到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精

4、度對(duì)各誤差要素的敏感程度，數(shù)值實(shí)例表明，弧面凸輪與分度盤安裝的軸交角誤差對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性影響最大，因此，為了使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)具有足夠的可靠性，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)弧面凸輪與分度盤的軸交角誤差的控制。開展了基于可靠性靈敏度的穩(wěn)健設(shè)計(jì)，以可靠性靈敏度最小作為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化的結(jié)果降低了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度可靠度對(duì)各隨機(jī)變量標(biāo)準(zhǔn)差的變化的敏感程度，同時(shí)提高了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度可靠度；在此優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，基于加工成本—公差模型，建立以制造成本為目標(biāo)的公差分配優(yōu)化數(shù)