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转向机构的时变可靠性分析与综合
| 论文题名： | 转向机构的时变可靠性分析与综合 |
| 关键词： | 转向机构;不确定性;时变运动;优化设计;可靠性分析方法 |
| 摘要： | 在不确定性下研究机构时变运动可靠性问题是近年来机构学研究的热点课题之一。由于机构受几何尺寸、运动副间隙、工作原理及使用环境的影响，其运动输出往往具有不确定性，从而可能引起机构运动精度可靠度下降、机构动作不可靠等问题。就机构运动精度可靠性而言，目前大多方法属于点可靠度分析方法，点可靠度只是提供了某一瞬时时间点上机构运动输出满足期望运动输出或实现预定功能的可能性。显然，从整个运动区间来考察机构的可靠性往往比点可靠性更加合理、更加符合实际。因此，在不确定性条件下研究机构的时变(区间)运动可靠性及其优化设计(综合)问题，具有极为重要的理论意义和实际价值。本文以整体式转向机构和齿轮齿条式转向机构为研究对象，在分析转向机构时变运动可靠性和优化综合的同时，对时变运动可靠性方法进行了详细的论述。 本文主要研究工作可以概括如下： 1、在对目前汽车中广泛使用的整体式转向机构和齿轮齿条式转向机构进行运动分析的基础上，综合考虑构件尺寸的不确定性(随机性)和机构自身结构误差，建立了转向机构误差概率模型。 2、引入结构可靠性分析方法中上穿越率和下穿越率概念，并结合一次二阶矩法(FOSM)和首次穿越的Poisson近似方法推导出机构时变(区间)运动可靠度解析表达式。以此为基础建立了整体式转向机构和齿轮齿条式转向机构的时变运动可靠性模型。并通过相关算例将其与点可靠性进行比较分析，结果表明机构时变可靠度总是小于等于点可靠度，满足点可靠度并不意味着满足时变可靠度。显然，机构时变运动可靠性比传统的点可靠性更加合理，它以整个运动区间为考察对象，能够体现机构在整个运动过程中满足预期功能的可能性。 3、针对机构优化设计(综合)问题，提出了机构时变运动可靠性优化综合方法。建立了整体式转向机构时变运动可靠性优化模型，通过数值实例将其与该机构的确定性优化方法及点可靠性优化方法进行比较分析。结果表明，机构时变运动可靠性优化方法比确定性优化方法和点可靠性优化方法更加优越，不仅可以在满足可靠性要求的同时减小机构的结构误差，而且其求得的优化解往往也比其余两种优化方法稳定。 |
| 作者： | 龙进 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张均富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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