机构可靠性若干专题研究

随着固定结构可靠性分析方法和设计理论的日渐成熟， 由于固定结构发生故
障而引起的事故已越来越少，相比之下，随着机械向高速、重载、轻型、精密的
方向发展，运动机构的故障问题则显得日益突出。本文针对这一实际问题，对机
构运动精度和磨损可靠性做了进一步的研究，具体工作体现在以下几方面：
(1) 对机构运动误差分析的现有方法做了总结和分析，重点讨论了泰勒级数展开
法和转换机构法的原理与应用方法。从机构运动学角度，探讨了摆动推杆盘
形凸轮机构在考虑基本尺寸误差、运动副间隙及凸轮和滚子表面被磨损三种
情况下的摆杆摆角误差的计算方法。以可靠性工程和概率论理论为基础，将
各种原始误差均视为随机变量，建立了综合考虑各项误差的机构运动精度可
靠性分析模型，相应地提出了摆动推杆盘形凸轮机构运动精度可靠性的分析
和计算方法。
(2) 以摩擦、磨损学中有关磨损形式、机理、磨损量计算等方面的研究理论为基
础，探讨了工程中常见的粘着磨损、磨料磨损和疲劳磨损，并对实际磨损量
或磨损率的典型计算模型做了详细阐述。重点讨论了目前广泛用于粘着磨损
量计算的阿查德（Archard）模型，并对该模型进行了改进；建立了在任意给
定使用时间t 时，周期性运动磨损副实际磨损量的数值计算公式；给出了与
之相应的可靠性分析方法和计算模型。
(3) 对以铰链连接为主的某型飞机前起落架收放机构的磨损可靠性进行了全面
的计算。针对铰链这一具体连接形式的磨损情况作了讨论，建立了铰链磨损
可靠性的分析方法和计算模型。以起落架在收起和放下过程中任意时刻，收
放机构各构件之间的几何关系、运动情况、受力情况分析为基础，对该型飞
机前起落架收放机构在设计收放次数下的磨损失效概率作了计算和讨论。