考虑运动副间隙的平面函数机构概率分析与综合

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1、／■分类号密级ＵＤＣ乐禾Ａ４硕壬学位论文考虑运动副间隙的平面函数抓陶概率分析与综合作者姓名：李玉娟学科、专业：机械设计及理论…：挙写：２１２０１２０８０２０３００３丰＂－’Ｉ－ｆ：＂：：武知－，．、占．：．！馬曲浩：ｓ尘彼：？■一指导教师：张均富＊：２０１５年５月ｍ完成日期＿＿＿＾ｉｎ＃西华大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引巧内容和致谢的地方

2、外，本论文不包含其他个人或集体臣经发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。＂＂（ｉｆＹ／Ｈ学位论文作者签葦：專玉贿指导教师签名：气户、曰期：啤、Ｔ日期Ｔ西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知巧产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅

3、，西华大学可ｋ乂将本论文全部的或部分容入关＾内编有数据库［进行检索，可乂采用影、印或担缩印描等印复手段保存编本和汇学位论文。（保密论文在解密后的遵）守此规定学位论文：作者签名：＿指导教师签玉炎｜華＾广＇〉、曰７期：如、〇日：ｒ、ｒ期ｊ／１．巧ｊ义少＊ClassifiedIndex:UDC:XihuaUniversityMasterDegreeDissertationProbabilisticAnalysisandSynthesisofPlanarFunctionMechanismswithJointClearanceCa

4、ndidate:LiYuJuanMajor:MechanicalDesignandTheoryStudentID:212012080203003Supervisor:Prof.ZhangJunfuMay,2015西华大学硕士学位论文摘要在机械系统中,机构运动副是连接两构件并保持二者有一定相对运动的中间环节。为了保证两构件有相对运动，运动副元件间一般需采用动配合，这就需要存在一定的运动副间隙。保持运动副存在适量间隙是确保机构运转灵活的基础，但运动副间隙的不确定性却已成为严重影响机构动态性能以及可靠性的重要因素。含运动副间隙机构系统的研究已经引起越来越多

5、的关注，虽然其研究已涉及到机构的运动学、动力学各个方面，但现有研究文献显示，对含运动副间隙随机性的机构运动可靠性分析与综合体系尚未完善，需对其相关理论和方法进行深入研究。为此，本文通过考虑尺寸公差和运动副间隙的不确定性，来研究机构运动可靠性分析与综合理论和方法，主要工作体现在以下几方面：（1）为了验证运动副间隙对机构运动可靠性的影响，以曲柄连杆机构为例，综合考虑机构的尺寸公差和运动副间隙不确定性以及机构自身误差，构建误差概率模型。采用概率法对含运动副间隙不确定性的机构运动精度分析的难点是运动副间隙变量的概率建模以及如何处理运动副间隙变量间的统计相关性

6、问题。针对此难点，采用混合降维法（HybridDimensionReductionMethod，HDRM）对含运动副间隙不确定性的机构瞬时可靠性进行分析，用一次二阶矩法（FirstOrderSecondMoment，FOSM）对考虑随机误差（包括尺寸公差、运动副间隙）的曲柄摇杆机构运动可靠性分析。（2）机构时变可靠度能够提供运动区间上的全部可靠性信息，便于实现风险管理和概率寿命预测。本文提出了一个有效的对函数生成机构的时变可靠性分析方法—包络函数法。文中用混合降维法近似随机变量的运动输出和用包络函数法估算失效概率对时间的依赖性。实例分析表明：所提出的

7、包络函数法是有效的。（3）在对机构可靠性分析的基础上，进一步探讨含运动副间隙不确定性的机构可靠性概率综合，以机构运动失效概率最小为目标函数，并将机构运动失效概率作为约束条件进行概率综合。实例分析表明：所提出的机构概率综合方法能够有效降低机构运动失效概率，提高机构运动的运行安全性。（4）可靠性设计优化和稳健设计是最典型的两种不确定性设计方法。可靠性设计优化和稳健性设计是从不同的角度来提高产品质量，在实际工程中，产品需要同时满足可靠性和稳健性的设计要求。因此，有必要在设计阶段将二者结合起来以期全面提高产品的设计质量和水平。本文提出可靠性稳健设计方法，并进

8、行实例分析，验证可靠性稳健设计的优越性。并在此基础上提出基于成本-质量模型的可靠性稳健综合模型，获取以工程实