计入磨损的曲柄滑块机构公差优化设计研究

发布时间：2017-11-21 10:01

本文关键词：计入磨损的曲柄滑块机构公差优化设计研究

【摘要】：机构在工作过程中,零部件运动副的磨损会导致机构使用性能下降最终报废。曲柄滑块机构是压力机的关键部件,其转动副中的销轴与轴套之间的磨损将会造成工作过程中滑块的直线运动精度下降,随着服役时间推移,磨损最终导致机构总体功能的失效。为保证机构服役一段时间后,运动精度仍在允许范围内,本文从公差设计的角度出发,在考虑机构转动副磨损的影响下,对机构的关键零部件进行公差优化设计。本文具体研究工作如下:首先,介绍了产品质量损失与公差优化设计的国内外研究现状,简要概括了公差优化设计领域现阶段的研究内容,给出了本文主要研究内容与章节安排。其次,研究了其转动副存在间隙情况下的机构运动精度偏差,根据有效杆长法,建立了曲柄滑块机构运动精度模型。随后,建立曲柄滑块机构的三维模型,仿真得到计算磨损量所需的零件受力拟合曲线,根据Archard粘着磨损理论计算出机构中关键零部件的磨损量,再结合产品质量特征表达式,确定出服役质量损失模型中与磨损速率有关的参数。考虑曲柄滑块机构服役过程中转动副磨损的变化,建立了以轴套和销轴的设计尺寸公差为变量,以产品质量损失和制造成本总和最小为目标函数,经济加工范围和零件失效率以及滑块直线运动精度为约束的公差优化模型,再运用遗传算法进行优化求解,并对结果进行分析。最后,对曲柄滑块机构进行运动精度的实验,实验利用光栅尺对曲柄滑块机构的滑块运动精度进行了测量,对比机构在不同受外力作用下,轴套不同磨损程度时其运动精度的变化情况,然后将各组实验的零件尺寸通过理论计算得出的运动精度结果与实验测得结果进行对比。
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH112

【参考文献】

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