本文關(guān)鍵詞：含偏心誤差齒輪的傳遞精度可靠性靈敏度與可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：動(dòng)力伺服刀架是數(shù)控機(jī)床上用來(lái)夾持刀具的關(guān)鍵部件,它的性能優(yōu)劣嚴(yán)重的影響了整機(jī)水平,表現(xiàn)在切削性能和切削效率。因此提高動(dòng)力伺服刀架的性能,對(duì)于提高整機(jī)的可靠性有至關(guān)重要的意義。本文以轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的傳動(dòng)齒輪為研究對(duì)象,進(jìn)行了當(dāng)齒輪含有幾何偏心誤差時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差分析,并對(duì)其傳遞精度的可靠性作出研究,進(jìn)行可靠性優(yōu)化與穩(wěn)健性設(shè)計(jì)。具體工作內(nèi)容如下：(1)基于UG進(jìn)行含幾何偏心誤差的齒輪參數(shù)化三維模型的建立。以ADAMS仿真分析軟件為平臺(tái),對(duì)含偏心誤差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證嚙合線增量理論,得到主從動(dòng)輪各自幾何偏心與其引起的最大轉(zhuǎn)角誤差的關(guān)系。(2)利用嚙合線增量理論進(jìn)行含幾何偏心誤差齒輪傳遞精度分析,得到考慮相嚙合齒輪偏心大小及角度耦合關(guān)系的轉(zhuǎn)角誤差模型。將遺傳算法和傳統(tǒng)的優(yōu)化方法相結(jié)合,獲得使轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角誤差最小的安裝方式。(3)考慮齒輪旋轉(zhuǎn)中心的不確定性,利用Isight軟件進(jìn)行最優(yōu)拉丁超立方抽樣,得到樣本帶入MATLAB程序中得到各組樣本的最大轉(zhuǎn)角誤差。通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立了含偏心誤差齒輪考慮旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)角誤差模型,基于該模型建立狀態(tài)函數(shù)。(4)基于得到的狀態(tài)函數(shù),結(jié)合可靠性理論的知識(shí),本文利用均值一次二階矩和改進(jìn)的一次二階矩方法和可靠性的隨機(jī)攝動(dòng)方法對(duì)轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的傳遞精度進(jìn)行可靠性及靈敏度分析,得到各裝配參數(shù)對(duì)其影響。在Linux系統(tǒng)下利用MPICH并行技術(shù),用并行Monte-Carlo方法計(jì)算可靠度及靈敏度對(duì)其進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。(5)將可靠性理論與最優(yōu)化問(wèn)題相結(jié)合,把可靠性作為優(yōu)化問(wèn)題的約束條件,進(jìn)行使轉(zhuǎn)角誤差最小優(yōu)化設(shè)計(jì)。將可靠性靈敏度分析和穩(wěn)健性設(shè)計(jì)方法相結(jié)合,進(jìn)行了含偏心誤差齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì),將可靠性靈敏度加入優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,得到使傳動(dòng)系統(tǒng)最穩(wěn)健的設(shè)計(jì)參數(shù)。本文以含幾何偏心誤差的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,并對(duì)其安裝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了它的可靠性及穩(wěn)健性。
【關(guān)鍵詞】：偏心誤差 傳動(dòng)精度 可靠性靈敏度 可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì) MPICH
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG659;TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景與意義11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 齒輪傳動(dòng)精度概述11-12
• 1.2.2 可靠性研究的發(fā)展及現(xiàn)狀12
• 1.2.3 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 穩(wěn)健設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀13
• 1.2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13
• 1.2.6 并行計(jì)算的發(fā)展及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-17
• 第2章 嚙合線增量法及ADAMS仿真分析17-31
• 2.1 嚙合線增量理論17-19
• 2.1.1 漸開(kāi)線齒輪加工誤差17
• 2.1.2 嚙合線增量法17-19
• 2.3 ADAMS數(shù)值仿真分析19-30
• 2.3.1 含幾何偏心誤差的齒輪三維模型建立19-22
• 2.3.2 ADAMS仿真分析模型建立22-24
• 2.3.3 仿真結(jié)果處理與分析24-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 含偏心誤差齒輪的傳遞精度分析31-55
• 3.1 含偏心誤差齒輪傳動(dòng)誤差分析31-33
• 3.2 初始安裝角度的求解計(jì)算33-39
• 3.2.1 嚙合線AB的直線方程34
• 3.2.2 齒廓曲線方程推導(dǎo)34-35
• 3.2.3 壓力角非線性方程求解35-38
• 3.2.4 初始安裝角度計(jì)算38-39
• 3.3 基于遺傳算法的最大轉(zhuǎn)角誤差求解39-44
• 3.3.1 零號(hào)齒初始嚙合時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差表達(dá)式39-40
• 3.3.2 基于遺傳算法的最大轉(zhuǎn)角誤差求解40-42
• 3.3.3 初始安裝輪齒的選擇42-44
• 3.4 多級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度分析44-46
• 3.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)與轉(zhuǎn)角誤差確定性函數(shù)關(guān)系46-54
• 3.5.1 齒輪旋轉(zhuǎn)中心對(duì)轉(zhuǎn)角誤差的影響46-47
• 3.5.2 Isight生成樣本點(diǎn)47-49
• 3.5.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立轉(zhuǎn)角誤差與齒輪中心點(diǎn)坐標(biāo)的確定性數(shù)學(xué)模型49-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性及靈敏度分析55-79
• 4.1 可靠性分析的基本理論55-60
• 4.1.1 可靠度和可靠度指標(biāo)55-56
• 4.1.2 可靠度數(shù)值計(jì)算方法56-59
• 4.1.3 可靠性靈敏度分析方法59-60
• 4.1.4 可靠性靈敏度的無(wú)量鋼化60
• 4.2 單級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性靈敏度設(shè)計(jì)60-76
• 4.2.1 基本隨機(jī)參數(shù)的確定60-61
• 4.2.2 均值一次二階矩法可靠性和可靠性靈敏度計(jì)算61-65
• 4.2.3 改進(jìn)的一次二階矩法可靠性和可靠性靈敏度計(jì)算65-67
• 4.2.4 可靠性攝動(dòng)法67-71
• 4.2.5 Monte-Carlo法可靠性靈敏度分析71-76
• 4.3 三級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性靈敏度設(shè)計(jì)76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 第5章 含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性優(yōu)化及可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)79-93
• 5.1 傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)79-85
• 5.1.1 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論79-81
• 5.1.2 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟81-82
• 5.1.3 單級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)82-83
• 5.1.4 三級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)83-85
• 5.2 傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)85-92
• 5.2.1 基于靈敏度的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法的概念86
• 5.2.2 在約束條件中加入靈敏度分析86-87
• 5.2.3 在目標(biāo)函數(shù)中加入靈敏度分析87-88
• 5.2.4 可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)模型88
• 5.2.5 單級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)88-90
• 5.2.6 三級(jí)含偏心誤差齒輪傳遞精度可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)90-92
• 5.3 本章小結(jié)92-93
• 第6章 MPICH在并行蒙特卡洛可靠性計(jì)算中的應(yīng)用93-107
• 6.1 并行程序?qū)崿F(xiàn)硬件基礎(chǔ)93-95
• 6.1.1 并行機(jī)簡(jiǎn)介93-94
• 6.1.2 COW的特點(diǎn)94-95
• 6.2 MPICH并行函數(shù)庫(kù)及其應(yīng)用95-99
• 6.2.1 MPI的特點(diǎn)95
• 6.2.2 MPICH程序的實(shí)現(xiàn)95-99
• 6.3 Monte-Carlo方法并行化99-101
• 6.3.1 Monte-Carlo方法并行原理99
• 6.3.2 Monte-Carlo方法并行程序設(shè)計(jì)模式99-101
• 6.4 MPICH在并行Monte-Carlo方法計(jì)算可靠性中的實(shí)現(xiàn)101-103
• 6.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境101
• 6.4.2 Monte-Carlo方法計(jì)算可靠性并行化101-103
• 6.5 并行算法性能評(píng)估103-106
• 6.5.1 并行加速比104-105
• 6.5.2 并行效率105-106
• 6.6 本章小結(jié)106-107
• 第7章 結(jié)論107-109
• 參考文獻(xiàn)109-115
• 致謝115

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本文編號(hào)：292433