Прогноз качества изготавливаемых деталей передач на основе вероятностной модели функционирования технологических систем

Автор: Серегин Андрей Алексеевич, Кравцов Александр Григорьевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Численные методы моделирования

Статья в выпуске: 2 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрен метод вероятностной оценки кинематической погрешности передач и трансмиссий с избыточными связями в зависимости от качества изготовления их деталей. Метод основан на результатах анализа технологической точности оборудования, задействованного при производстве деталей передач, с последующим синтезом модели точности передач. Геометрическая точность технологической системы - это ожидаемые погрешности готовых изделий. Её связь с точностью технологической среды носит вероятностный характер. Для вскрытия этой связи произвели разделение систематических и случайных погрешностей, характеризующих технологический процесс изготовления деталей сложного контура. На основе известных работ по точности технологических процессов разработана методика разделения систематических и случайных погрешностей. Приведены основные формулы этой методики. В качестве примера рассмотрен метод синтеза вероятностной модели выходной точности шариковых винтовых передач. Данный метод, с небольшими модификациями, можно использовать также для расчёта кинематической точности роликовых винтовых, червячно- и спирально-реечных передач. Эффективность разработанного алгоритма расчёта точности доказана на практике. Повышение эффективности метода синтеза вероятностной модели выходной точности шариковых винтовых передач возможно при учёте в математической модели влияния упругих свойств деталей передачи на её выходную точность. Основные задачи, решённые в ходе исследования: 1) выяснены особенности технологической среды, при которых осуществляют производство основных элементов передач с избыточными связями; 2) разработан метод синтеза вероятностной модели выходной точности передач с избыточными связями, позволяющий учитывать основные погрешности технологических систем; 3) осуществлена проверка разработанной вероятностной модели, на основании гипотезы нормального распределения погрешностей изготовления.

Еще

Детали передач, кинематическая точность, передачи с избыточными связями, стабильность, точность технологической среды

Короткий адрес: https://sciup.org/147233479

IDR: 147233479   |   DOI: 10.14529/engin200206

Список литературы Прогноз качества изготавливаемых деталей передач на основе вероятностной модели функционирования технологических систем

  • Детали и механизмы металлорежущих станков. В 2 т. Т.2: Шпиндели и их опоры. Механизмы и детали приводов / под. ред. Д.Н. Решетова. –М.: Машиностроение, 1972. – 520 с.
  • Promising Rotation-Translation Converters / P.A. Sokolov, D.S. Blinov, O.A. Ryakhovskii et al. // Russian Engineering Research. – 2008. – Т. 28, № 10. – С. 949–956. DOI:10.3103/S1068798X08100079
  • Huang, Y.Ch. Method of Intelligent Fault Diagnosis of Preload Loss for Single Nut Ball Screws through the Sensed Vibration Signals classification [Электронный ресурс] / Y.Ch. Huang, Y.-Ch. Shi // open-access repository Zenodo. – 2012. (Version 13973). – http://doi.org/10.5281/zenodo.1082113
  • Benker, M. Estimating remaining useful life of machine tool ball screws via probabilistic classification / M. Benker, R. Kleinwort, M.F. Zäh // IEEE International Conference on Prognos-tics and Health Management. – 2019. – http://doi.org/10.1109/ICPHM.2019.8819445
  • Гулиа, Н.В. Детали машин: учебник / Н.В. Гулиа; под общ. ред. Н.В. Гулиа. – СПб: Лань, 2013. – 416 с.
  • Васильев, А.С. Статистическая модель трансформации свойств изделий в технологических средах / А.С. Васильев // Вестник МГТУ. Машиностроение. – 1997. – № 4. – С. 13–20.
  • Кондаков, А.И. Технологические решения и гарантированное обеспечение эксплуата-ционных свойств деталей машин / А.И. Кондаков // Справочник. Инженерный журнал. – 2009. – № 3. – С. 17–20.
  • Bazrov, B.M. Plotting Dimensional Chains of Parts by Means of Surface-Module Graphs / B.M. Bazrov// Russian Engineering Research. – 2008. – Vol. 28, № 7. – P. 651. DOI:10.3103/S1068798X0807006X
  • Kolybenko, E.N. Types of Technological System Dimensional Chains / E.N. Kolybenko // Rus-sian Engineering Research. – 2007. – Vol. 27, № 7. – P. 479. DOI:10.3103/S1068798X07070179
  • Kolybenko, E.N. Theory of Dimensional Chains in Technological Production Systems / E.N. Kolybenko // Russian Engineering Research. – 2007. – Vol. 27, № 9. – P. 647. DOI:10.3103/S1068798X07090171
  • Kolybenko, E.N. Structure of the Chain of Dimensional Relations in Technological Sys-tems / E.N. Kolybenko // Russian Engineering Research. – 2007. – Vol. 27, № 11 – P. 464. DOI:10.3103/S1068798X07110214
  • Seregin, A.A. Mathematical Model of Machine-Tool Accuracy with Account for the Oscil-lations of Its Actuators / А.А. Seregin // Russian Engineering Research. – 2007. – V. 30, № 7. – P. 454. DOI:10.3103/S1068798X07070118.
  • Коротков, В.П. Основы метрологии и теории точности измерительных устройств / В.П. Коротков, Б.А. Тайц. – М.: Издательство стандартов, 1978. – 352 с.
  • Agresti, A. Bayesian Inference for Categorical Data Analysis / А. Agresti, B.H. David // Statisti-cal Methods & Applications. – 2005. – Vol. 14, nо. 3. – P. 298.DOI:10.1007/s10260-005-0121-y.
  • Кацев, П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента / П.Г. Ка-цев. – М.: Машиностроение, 1974. – 231 с.
  • Rahou, M. Time Compensation of Machining Errors for Machine Tools NC based on Sys-tematic Dispersion / M. Rahou, A. Cheikh, F. Sebaa // World Academy of Science, Engineering and Technology. – 2009. – Vol. 32. – P. 10–16. – http://doi.org/10.5281/zenodo.1075573
  • Пугачев, В.С. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. для вузов / В.С. Пугачев. – М.: Физматлит, 2002. – 496 с.
  • Brown, L.D. Interval estimation for a binomial proportion / L.D. Brown, T.T. Cai, А. DasGupta // Statistical Science. – 2001. – Vol. 16. nо. 2 – P. 101–133. – https://projecteuclid.org/d-ownload/pdf_1/euclid.ss/1009213286.
  • Brown, L. D., Confidence Intervals for a Binomial Proportion and Asymptotic Expansions / L.D. Brown, T.T. Cai, А. DasGupta // The Annals of Statistics. – 2002. – Vol. 30, nо. 1. – P. 160–201. http://dx.doi.org/10.1214/aos/1015362189.
  • Sellke, T. Calibration of ρ Values for Testing Precise Null Hypotheses / Т. Sellke M.J. Bayarri, J.O. Berger // Am Stat. – 2001. – Vol. 55. – P. 62–71. – https://doi.org/10.1198/000313001300339950
  • Ioannidis, J.P.A. Why Most Published Research Findings Are False / J.P.A. Ioannidis // PLoS Medicine. – 2005. – Vol. 2, nо. 8. – р. 124. DOI:10.1371/journal.pmed.0020124.
  • Пицкель, Б.С. Энтропийная оценка точности позиционирования / Б.С. Пицкель, В.А. Ратмиров, Т.С. Хрящева // Машиноведение. – 1979. – № 1. – С. 42–46.
Еще
Статья научная