平面軌跡機構概率分析與穩(wěn)健性設計.pdf

1、在機構學領域，軌跡機構的運動綜合研究一直活躍。無論是針對精確點綜合還是連續(xù)軌跡綜合，許多學者致力于綜合模型改進和求解方法的研究，其目的在于提高運動綜合精度，即減小機構的運動誤差。但上述研究均在確定性范圍對機構進行運動設計。對于真實機構而言，系統(tǒng)內外部總是存在不確定性的作用，如制造公差、運動副間隙、磨損、受熱受力變形等，導致平面軌跡機構運動的實際運動輸出與理想輸出存在一定的偏差，進而導致機構的運動精度失效、運動不可靠等，本文以概率方法來處

2、理平面軌跡機構中的隨機不確定性因素對運動誤差的影響。最后，利用機構綜合運動誤差的均值和方差構建軌跡型機構的穩(wěn)健設計模型，進而保證了機構對不確定性的穩(wěn)健性。本文的主要研究工作可概述為：
　　1、在平面連桿軌跡機構運動學及運動性能分析的基礎上，結合機構連桿尺寸公差隨機性和結構誤差的影響，建立平面連桿軌跡機構輸出運動綜合誤差模型，分析連桿尺寸公差的隨機性對軌跡機構輸出運動精度的影響。
　　2、采用雙變量降維方法導出了機構運動綜合誤

3、差的各階原點矩計算公式，并進一步推導出機構運動綜合誤差的均值和方差的計算公式。最后給出數(shù)值算例對所提方法的有效性進行驗證。
　　3、基于機構系統(tǒng)內外不確定性的作用，在考慮平面連桿機構的連桿尺寸公差隨機性的情況下進行概率設計，利用機構運動綜合誤差的均值和方差建立平面連桿軌跡機構的穩(wěn)健性綜合設計模型，并通過數(shù)值算例對提出的穩(wěn)健性綜合設計模型與確定性設計模型進行分析對比。結果表明：穩(wěn)健性設計方法比確定性設計在提高機構設計質量方面更具優(yōu)越