計入磨損的曲柄滑塊機構公差優(yōu)化設計研究.pdf

1、機構在工作過程中,零部件運動副的磨損會導致機構使用性能下降最終報廢。曲柄滑塊機構是壓力機的關鍵部件，其轉動副中的銷軸與軸套之間的磨損將會造成工作過程中滑塊的直線運動精度下降，隨著服役時間推移，磨損最終導致機構總體功能的失效。為保證機構服役一段時間后，運動精度仍在允許范圍內(nèi)，本文從公差設計的角度出發(fā)，在考慮機構轉動副磨損的影響下，對機構的關鍵零部件進行公差優(yōu)化設計。本文具體研究工作如下：
　　首先，介紹了產(chǎn)品質(zhì)量損失與公差優(yōu)化設計的

2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，簡要概括了公差優(yōu)化設計領域現(xiàn)階段的研究內(nèi)容，給出了本文主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排。
　　其次，研究了其轉動副存在間隙情況下的機構運動精度偏差，根據(jù)有效桿長法，建立了曲柄滑塊機構運動精度模型。隨后，建立曲柄滑塊機構的三維模型，仿真得到計算磨損量所需的零件受力擬合曲線，根據(jù)Archard粘著磨損理論計算出機構中關鍵零部件的磨損量，再結合產(chǎn)品質(zhì)量特征表達式，確定出服役質(zhì)量損失模型中與磨損速率有關的參數(shù)。考慮曲柄滑塊機構服役過

3、程中轉動副磨損的變化，建立了以軸套和銷軸的設計尺寸公差為變量，以產(chǎn)品質(zhì)量損失和制造成本總和最小為目標函數(shù)，經(jīng)濟加工范圍和零件失效率以及滑塊直線運動精度為約束的公差優(yōu)化模型，再運用遺傳算法進行優(yōu)化求解，并對結果進行分析。
　　最后，對曲柄滑塊機構進行運動精度的實驗，實驗利用光柵尺對曲柄滑塊機構的滑塊運動精度進行了測量，對比機構在不同受外力作用下，軸套不同磨損程度時其運動精度的變化情況，然后將各組實驗的零件尺寸通過理論計算得出的運動精