第10期 谭晓兰等：再现连杆角位移机构的稳健优化设计 。1053。 表3设计结果 Table 3 Robust and original results 设计参数 x,(1)/mm x2(12)/mm x(h)/mm x4(0)/) x,(△l,/mm x6(△l2)/mm x,(△l3)/mm 原方案1习 5021 77.71 110.01 120.91 未考虑 未考虑 未考虑 原方案24 50193 77.651 109937 120927 0021 0028 0.035 本文方案 5004 77.32 109.85 121.05 0290 0225 0125 表4角位移再现机构各位置运动误差比较 用计算机模拟方法求得上述结果. Table 4 Kinematic error comparison of angle displacement generation mechanism in some positions 参考文献 点序 转角， 运动误差/（°） I]Lee M Y,Erdman A G,Faik S.A generalized performance sen- 号，10/) 原方案1到 原方案24 本文方案 sitivity synthesis methodology for four-bar mecharisms.Mech 40 -1.0070318 -1.0149745 -10518298 Mach Theory,1999,34:1127 【匀陈建军，陈勇，崔明涛，等.基于运动精度可靠性的平面四杆 3 80 05419677 0.5357069 05049916 机构优化设计.机械科学与技术，2002.21(6)：940 4 120 -00461501 -0.0436608 -00437693 [习贺贤贵，徐振华.机构最优化设计.北京：高等教有出版社 5 160 -08424239 -0.8318119 -00807763 198477 6 200 07095546 0.7229845 07432119 「4曾经梁.连杆角位移再现机构的模糊稳健优化设计方法.机 械科学与技术2003.22(6)：974 240 -02365751-0.2323048 -02650668 【习谭晓兰.机构稳健设计一般原理与方法的研究学位论文·北 280 01381076 0.1545377 02425818 京：北京科技大学，2004：19 320 -00381692-0.6271676-05681128 【日谭晓兰，韩建友，陈立周。考虑运动副间隙影响的函数发生机 构的稳健优化设计.北京科技大学学报。200426(4)：416 4结论 【刀谭晓兰。韩建友，陈立周。基于随机模型的轨迹发生机构的稳 健设计.燕山大学学报，2004,28(4)：395 (1)本文提出的再现连杆角位移机构的稳健优 【习陈立周.稳健设计.北京：机械工业出版社2000 化设计方法与数学模型具有普遍意义，示例求解方 【身陈立周，何晓峰，翁海珊等.工程随机变量优化设计方法一 原理与应用.北京：科学出版社，1997 法可以适用于各种平面连杆机构的设计. (2)由于运动误差均为微量级，所以本文均采 Robust optimization design of angle displacement generation mechanism TAN Xiaolan.HAN Jianyou2,HE Guangping 1)Electromecharical Ergineering School North China University of Technology.Beijing 100041.China 2)Mechanical Engineering School University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083 China ABSTRACT As an angle displacement generation mechanism for example the process of choosing design vari- ables,noise factors and quality targets was given.A mathematical model of robust design for angle displacement generation based on the tolerance was established.The result of design was given and compared with that of the original projects.It is shown that the robustness of movement precision can be insured and the larger tolerances of each rod of the mechanism can be determined by this method,so the manufacturability can be improved and the cost can be reduced. KEY WORDS connecting-bar angle displacement;plane mechanism;movement precision:mechanism sy nthe- sis;robust design;tolerance design表 3 设计结果 Table 3 Robust and original results 设计参数 x1(l 1)/ mm x2(l 2)/mm x 3(l 3)/ mm x 4(θ1)/(°) x5(Δl 1)/ mm x6(Δl 2)/ mm x 7(Δl 3)/mm 原方案1 [ 3] 50.21 77.71 110.01 120.91 未考虑 未考虑 未考虑 原方案2 [ 4] 50.193 77.651 109.937 120.927 0.021 0.028 0.035 本文方案 50.04 77.32 109.85 121.05 0.290 0.225 0.125 表 4 角位移再现机构各位置运动误差比较 Table 4 Kinematic error comparison of angle displacement generation mechanism in some positions 点序 号, i 转角, θ1 /(°) 运动误差/(°) 原方案 1 [ 3] 原方案 2 [ 4] 本文方案 2 40 -1.007 031 8 -1.014 974 5 -1.051 829 8 3 80 0.541 967 7 0.535 706 9 0.504 991 6 4 120 -0.046 150 1 -0.043 660 8 -0.043 769 3 5 160 -0.842 423 9 -0.831 811 9 -0.080 776 3 6 200 0.709 554 6 0.722 984 5 0.743 211 9 7 240 -0.236 575 1 -0.232 304 8 -0.265 066 8 8 280 0.138 107 6 0.154 537 7 0.242 581 8 9 320 -0.038 169 2 -0.627 167 6 -0.568 112 8 4 结论 (1)本文提出的再现连杆角位移机构的稳健优 化设计方法与数学模型具有普遍意义, 示例求解方 法可以适用于各种平面连杆机构的设计 . (2)由于运动误差均为微量级, 所以本文均采 用计算机模拟方法求得上述结果 . 参 考 文 献 [ 1] Lee M Y, Erdman A G , Faik S.A generalized performance sen￾sitivity synthesis methodology for f ou r-bar mechanisms.Mech Mach Theory , 1999 , 34:1127 [ 2] 陈建军, 陈勇, 崔明涛, 等.基于运动精度可靠性的平面四杆 机构优化设计.机械科学与技术, 2002 , 21(6):940 [ 3] 贺贤贵, 徐振华.机构最优化设计.北京:高等教育出版社, 1984:77 [ 4] 曾经梁.连杆角位移再现机构的模糊稳健优化设计方法.机 械科学与技术, 2003 , 22(6):974 [ 5] 谭晓兰.机构稳健设计一般原理与方法的研究[ 学位论文] .北 京:北京科技大学, 2004:19 [ 6] 谭晓兰, 韩建友 , 陈立周.考虑运动副间隙影响的函数发生机 构的稳健优化设计.北京科技大学学报, 2004 , 26(4):416 [ 7] 谭晓兰, 韩建友, 陈立周.基于随机模型的轨迹发生机构的稳 健设计.燕山大学学报, 2004 , 28(4):395 [ 8] 陈立周.稳健设计.北京:机械工业出版社, 2000 [ 9] 陈立周, 何晓峰, 翁海珊, 等.工程随机变量优化设计方法——— 原理与应用.北京:科学出版社, 1997 Robust optimization design of angle displacement generation mechanism TAN X iaolan 1), HAN Jianyou 2), HE Guangping 1) 1)Electromechanical Engineering School, North China University of Technology , Beijing 100041 , China 2)Mechanical Engineering S chool, University of Sci ence and Technology Beijing , Beijing 100083 , China ABSTRACT As an angle displacement generation mechanism fo r example , the process of choosing design vari￾ables, noise facto rs and quality targets was given .A mathematical model of robust design for angle displacement generation based on the tolerance was established .The result of design was given and compared with that of the o riginal projects .It is show n that the robustness of movement precision can be insured and the larger tolerances of each rod of the mechanism can be determined by this method , so the manufacturability can be improved and the cost can be reduced . KEY WORDS connecting-bar angle displacement ;plane mechanism ;movement precision ;mechanism sy nthe￾sis ;robust design ;tolerance design 第 10 期 谭晓兰等:再现连杆角位移机构的稳健优化设计 · 1053 ·