計(jì)入磨損的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)公差優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、機(jī)構(gòu)在工作過程中,零部件運(yùn)動(dòng)副的磨損會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)使用性能下降最終報(bào)廢。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是壓力機(jī)的關(guān)鍵部件，其轉(zhuǎn)動(dòng)副中的銷軸與軸套之間的磨損將會(huì)造成工作過程中滑塊的直線運(yùn)動(dòng)精度下降，隨著服役時(shí)間推移，磨損最終導(dǎo)致機(jī)構(gòu)總體功能的失效。為保證機(jī)構(gòu)服役一段時(shí)間后，運(yùn)動(dòng)精度仍在允許范圍內(nèi)，本文從公差設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，在考慮機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)副磨損的影響下，對(duì)機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行公差優(yōu)化設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)的

2、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要概括了公差優(yōu)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域現(xiàn)階段的研究?jī)?nèi)容，給出了本文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排。
　　其次，研究了其轉(zhuǎn)動(dòng)副存在間隙情況下的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度偏差，根據(jù)有效桿長(zhǎng)法，建立了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度模型。隨后，建立曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三維模型，仿真得到計(jì)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(jì)算出機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵零部件的磨損量，再結(jié)合產(chǎn)品質(zhì)量特征表達(dá)式，確定出服役質(zhì)量損失模型中與磨損速率有關(guān)的參數(shù)。考慮曲柄滑塊機(jī)構(gòu)服役過

3、程中轉(zhuǎn)動(dòng)副磨損的變化，建立了以軸套和銷軸的設(shè)計(jì)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(biāo)函數(shù)，經(jīng)濟(jì)加工范圍和零件失效率以及滑塊直線運(yùn)動(dòng)精度為約束的公差優(yōu)化模型，再運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。
　　最后，對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)精度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)利用光柵尺對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊運(yùn)動(dòng)精度進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)比機(jī)構(gòu)在不同受外力作用下，軸套不同磨損程度時(shí)其運(yùn)動(dòng)精度的變化情況，然后將各組實(shí)驗(yàn)的零件尺寸通過理論計(jì)算得出的運(yùn)動(dòng)精