基于变杆长的曲柄滑块机构可靠性研究

发布时间：2023-07-01 11:44

　　曲柄滑块机构具有承载能力大,利于润滑,磨损轻,寿命长,易于加工,成本低等优点,故在机械行业中得到广泛应用。由于生产制造、装配等原始误差及转动副间隙的存在,这些不可避免的误差因素将严重影响滑块的运动可靠性。本文以偏置曲柄滑块机构为例,研究杆长变化对滑块位移可靠性的影响,通过改变构件尺寸来提高滑块位移可靠性。因此这对机构运动可靠性的研究具有一定的理论与实际意义。首先,本文从机构运动学角度出发,建立了包含杆长尺寸误差的偏置曲柄滑块机构滑块位移可靠性的计算模型,研究了杆长变化对滑块位移可靠性的影响。编写相应的MATLAB仿真程序,通过实例分析得出了在考虑杆长尺寸误差时,曲柄长、连杆长、偏距改变对滑块位移可靠性的影响不同这一结论。其次,建立了综合考虑杆长尺寸误差和转动副间隙因素下偏置曲柄滑块机构滑块位移可靠性的计算模型。并分别对转动副两种接触模型(即连续接触模型与非连续接触模型)下的变杆长对滑块位移可靠性的影响进行了对比分析。基于MATLAB软件的仿真得出滑块位移可靠性随着曲柄长度减小、连杆长度增加、偏距减小而提高。在转动副间隙为连续接触模型时,杆长变化对可靠性的提高比非连续接触模型时更显著。之...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究的目的与意义
    1.3 国内外关于机构运动可靠性研究发展状况
    1.4 平面四杆机构应用
    1.5 论文主要研究内容
第二章 机构运动可靠性理论基础
    2.1 机构运动误差及其分类
    2.2 机构运动误差产生原因
    2.3 机构精度的评定指标
    2.4 机构运动可靠性
    2.5 机构运动精度研究方法
    2.6 可靠度的几种计算方法
    2.7 本章小结
第三章 变杆长对考虑杆件尺寸误差的连杆机构位移可靠性分析
    3.1 机构运动可靠性数学模型
    3.2 考虑杆件尺寸误差的连杆机构的误差分析
        3.2.1 主动件上任意点的位移误差分析
        3.2.2 曲柄滑块机构滑块位移误差分析
    3.3 变杆长对连杆机构位移可靠性实例分析
    3.4 本章小结
第四章 变杆长对综合考虑杆长尺寸误差和铰链间隙误差的连杆机构位移可靠性分析
    4.1 非连续接触模型
    4.2 连续接触模型
    4.3 考虑转动副间隙的滑块位移可靠性计算模型
        4.3.1 非连续接触模型
        4.3.2 连续接触模型
    4.4 变杆长对连杆机构位移可靠性实例分析
    4.5 本章小结
第五章 基于行程不变约束条件下滑块位移可靠性提高的穷举法杆长变化组合优化
    5.1 杆长变化对滑块位移行程的影响
        5.1.1 曲柄滑块机构参数化模型
        5.1.2 滑块位移MATLAB数值分析
    5.2 优化步骤
    5.3 优化结果分析
    5.4 本章小结
第六章 基于行程不变约束条件下滑块位移可靠性提高的遗传算法杆长变化组合优化
    6.1 引言
    6.2 遗传算法
        6.2.1 遗传算法的数学模型
        6.2.2 遗传算法的实现
    6.3 杆长优化
        6.3.1 目标函数及约束条件确定
        6.3.2 遗传算法优化
    6.4 优化结果分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 本文主要研究结论
    7.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3836193