轉向機構的時變可靠性分析與綜合.pdf

1、在不確定性下研究機構時變運動可靠性問題是近年來機構學研究的熱點課題之一。由于機構受幾何尺寸、運動副間隙、工作原理及使用環(huán)境的影響，其運動輸出往往具有不確定性，從而可能引起機構運動精度可靠度下降、機構動作不可靠等問題。就機構運動精度可靠性而言，目前大多方法屬于點可靠度分析方法，點可靠度只是提供了某一瞬時時間點上機構運動輸出滿足期望運動輸出或實現(xiàn)預定功能的可能性。顯然，從整個運動區(qū)間來考察機構的可靠性往往比點可靠性更加合理、更加符合實際。因

2、此，在不確定性條件下研究機構的時變(區(qū)間)運動可靠性及其優(yōu)化設計(綜合)問題，具有極為重要的理論意義和實際價值。本文以整體式轉向機構和齒輪齒條式轉向機構為研究對象，在分析轉向機構時變運動可靠性和優(yōu)化綜合的同時，對時變運動可靠性方法進行了詳細的論述。
　　 本文主要研究工作可以概括如下：
　　 1、在對目前汽車中廣泛使用的整體式轉向機構和齒輪齒條式轉向機構進行運動分析的基礎上，綜合考慮構件尺寸的不確定性(隨機性)和機構自身

3、結構誤差，建立了轉向機構誤差概率模型。
　　 2、引入結構可靠性分析方法中上穿越率和下穿越率概念，并結合一次二階矩法(FOSM)和首次穿越的Poisson近似方法推導出機構時變(區(qū)間)運動可靠度解析表達式。以此為基礎建立了整體式轉向機構和齒輪齒條式轉向機構的時變運動可靠性模型。并通過相關算例將其與點可靠性進行比較分析，結果表明機構時變可靠度總是小于等于點可靠度，滿足點可靠度并不意味著滿足時變可靠度。顯然，機構時變運動可靠性比傳統(tǒng)

4、的點可靠性更加合理，它以整個運動區(qū)間為考察對象，能夠體現(xiàn)機構在整個運動過程中滿足預期功能的可能性。
　　 3、針對機構優(yōu)化設計(綜合)問題，提出了機構時變運動可靠性優(yōu)化綜合方法。建立了整體式轉向機構時變運動可靠性優(yōu)化模型，通過數(shù)值實例將其與該機構的確定性優(yōu)化方法及點可靠性優(yōu)化方法進行比較分析。結果表明，機構時變運動可靠性優(yōu)化方法比確定性優(yōu)化方法和點可靠性優(yōu)化方法更加優(yōu)越，不僅可以在滿足可靠性要求的同時減小機構的結構誤差，而且其求