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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.1.1 研究机构运动可靠性的意义 1

1.1.2 机构可靠性的分类 2

1.1.3 国内外关于机构运动可靠性的研究现状 2

1.2 机构学基础知识 4

1.2.1 机构学概述 4

1.2.2 典型平面机构 6

1.2.3 空间机构简介 18

1.3 机构运动可靠性设计理论基础 23

1.3.1 运动可靠性的定义 23

1.3.2 机构运动可靠性的设计理论 24

第2章 常用机构的运动可靠性分析 29

2.1 概述 29

2.2 曲柄滑块机构运动可靠性模型 29

2.2.1 基本概念 29

2.2.2 理想状态下机构运动关系式 31

2.2.3 考虑横向分布原始误差的可靠性计算模型 32

2.2.4 考虑误差纵向分布建立可靠性计算模型 38

2.2.5 考虑磨损建立随时间变化的可靠性计算模型 41

2.3 盘形凸轮机构运动可靠性模型 48

2.3.1 理想情况下凸轮机构运动分析 48

2.3.2 考虑误差横向分布时凸轮机构运动可靠性分析 49

2.3.3 同时考虑误差纵向分布的凸轮机构运动可靠性分析 53

2.3.4 建立包含磨损的凸轮运动可靠性计算模型 57

2.4 齿轮机构可靠性与齿轮修形技术 62

2.4.1 齿轮机构传递误差理论 62

2.4.2 标准齿轮啮合传递误差的虚拟试验样机 63

2.4.3 修形齿轮的啮合弹性变形虚拟样机 66

2.4.4 计算实例 68

2.4.5 齿轮副随机参数啮合传递误差可靠性及可靠性敏感度分析 70

第3章 串联机器人机构运动可靠性分析 78

3.1 概述 78

3.1.1 串联机器人机构简介 78

3.1.2 机器人机构的运动误差 79

3.2 串联机器人运动学模型 80

3.2.1 PUMA560机器人简介 80

3.2.2 创建机器人运动学模型 82

3.2.3 串联机器人自由度分析 91

3.2.4 注意事项 92

3.3 串联机器人运动可靠性仿真 92

3.3.1 概述 92

3.3.2 影响机器人运动可靠性的主要因素 93

3.3.3 模型参数化 94

3.3.4 创建ADAMS用户自定义函数 100

3.3.5 运动可靠性仿真 101

3.4 仿真结果分析 110

3.4.1 曲线后处理 111

3.4.2 仿真结果数据 113

3.4.3 计算可靠度 115

3.5 开发运动可靠性仿真模块 118

3.5.1 定制ADAMS用户界面 119

3.5.2 定制VC＋＋用户界面 124

3.5.3 模块的使用 125

第4章 3-TPS（RRR）混联机床运动可靠性分析 126

4.1 运动学分析 126

4.1.1 机床机构描述 126

4.1.2 机构的位置反解 127

4.1.3 平行约束机构的位置分析 129

4.1.4 机构的雅可比矩阵 133

4.1.5 工作空间分析 135

4.2 机构静态位姿误差分析 140

4.2.1 并联机床误差的基本分类 140

4.2.2 影响机床加工精度的误差来源 142

4.2.3 位姿误差模型的建立 143

4.2.4 并联机构的误差敏感系数 152

4.3 运动精度可靠性分析 156

4.3.1 基于蒙特卡罗法的3-TPS（RRR）混联机床误差分析 156

4.3.2 运动精度可靠性预测与评估 182

第5章 Delta型并联机构运动可靠性分析 185

5.1 Delta型并联机构运动学分析 185

5.1.1 机构描述 185

5.1.2 机构的位置分析 186

5.1.3 机构的速度及加速度分析 195

5.2 Delta型并联机构静态位置误差建模 199

5.2.1 Delta型并联机构位置误差建模方法 199

5.2.2 灵敏度分析 215

5.3 Delta型并联机构运动可靠性分析 218

5.3.1 机构的运动误差分析 218

5.3.2 机构的运动可靠性分析 220

5.3.3 Delta型并联机构运动可靠性分析 222

5.3.4 并联机构运动可靠性灵敏度分析 227

5.4 仿真技术在运动可靠性分析中的应用 232

5.4.1 虚拟样机技术在并联机构运动学分析中的应用 232

5.4.2 虚拟样机技术在并联机构运动可靠性研究中的应用 235

5.5 考虑动力学特性的Delta型并联机构运动可靠性分析 249

5.5.1 刚—柔混合机构动力学分析理论 249

5.5.2 机构刚—柔混合建模的理论与实现 254

5.5.3 Delta刚—柔混合机构动力学仿真过程 267

5.5.4 机构运动精度可靠性仿真软件（KRSSM）的开发 281

第6章 五轴加工中心机构运动可靠性分析 286

6.1 加工中心机构运动学分析 286

6.1.1 位置、速度和加速度分析 286

6.1.2 加工中心轨迹规划研究 288

6.2 加工中心机构误差建模技术 293

6.2.1 加工中心关节误差计算模型 293

6.2.2 加工中心误差分析模型 298

6.3 加工中心运动精度可靠性分析 308

6.3.1 VMC650加工中心运动可靠性分析数学模型 308

6.3.2 实例 313

6.4 加工中心进给机构的热特性分析 316

6.4.1 热特性分析的边界条件 316

6.4.2 滚珠丝杠的热特性分析 321

6.4.3 导轨的热特性分析 328

6.5 考虑进给机构热变形时VMC650机床运动可靠性分析 333

6.5.1 考虑进给机构热变形时VMC650数控机床的误差模型 333

6.5.2 VMC650数控机床的运动可靠性分析 334

6.5.3 VMC650数控机床运动可靠度计算软件开发 334

第7章 某航炮自动机动作可靠性分析 339

7.1 研究背景及意义 339

7.2 某型航炮的工作原理 340

7.2.1 概述 340

7.2.2 某航炮自动机的基本工作原理 341

7.3 自动机可靠性模型的建立 342

7.3.1 主要考虑的随机因素 343

7.3.2 机心组参数化模型的建立 343

7.3.3 机心组模型的修改设置 346

7.3.4 机心组可靠性模型的建立 346

7.3.5 机心组动作可靠性的研究对象 348

7.3.6 有关计算和设置 348

7.4 应用MARSS分析自动机动作可靠性 350

7.5 自动机动作可靠性的仿真结果 352

7.5.1 仿真结果 352

7.5.2 应用分析 353

参考文献 355