基于可靠性的汽车转向机构稳健优化设计

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1、分类号______________________________ＵＤＣ______________________________密级______________________________编号______________________________硕士学位论文基于可靠性的汽车转向机构稳健优化设计学位申请人：张鑫学科专业：车辆工程指导教师：程贤福副教授　答辩委员会主席：答辩日期：华东交通大学2012届硕士学位论文基于可靠性的汽车转向机构稳健优化设计机电工程学院张鑫华东交通大学硕士学位论文任务书研究生姓名学院（系）专业张鑫机电工程学院车辆工程车辆现代设计技术基于可靠性的汽车转向机构稳健

2、优化设计2011年10月22日载运工具与装备教育部重点实验室开放研究项目——车辆零部件可靠性稳健优化设计(09JD01)。学号20090390140104专业方向论文题目要求完成时间选题来源主要研究任务：1、对汽车转向机构和稳健设计理论进行研究，包括对稳健设计理论的发展和研究现状以及稳健设计的基本理论的研究。2、在稳健设计时，分别采用Taguchi稳健设计方法和基于可靠性的稳健设计方法对转向机构进行设计，在基于可靠性的稳健设计方法中，提出基于概率分布的可靠性稳健优化设计方法和基于非概率模型的稳健可靠性优化设计方法，并分别将两种方法应用于转向机构设计，对设计结果进行分析。3、采用CATIA软件对

3、汽车转向机构进行建模和运动仿真，分别对整体式转向机构和断开式转向机构进行建模，并对它们进行运动仿真，对仿真结果进行分析。接受任务时间导师签名2010年11月01日学生签名日期年月日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本

4、人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要基于可靠性的汽车转向机构稳健优化设计摘要稳健优化设计作为提高产品设计质量的有效方法在工程设计领域特别是汽车设计领域越来越引起了人们的重视。本文在系统回顾汽车转向机构以及稳健设计的国内外发展的基础上，对汽车转向机构进行稳健优化设计。在车辆的转向机构设计中，考虑了可控因素和噪声因素

5、对运动精度的影响，将可靠性优化设计和稳健设计方法相结合，以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型，把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中，将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题。基于非概率可靠性理论，结合稳健设计方法，提出了基于非概率模型的稳健可靠性优化设计方法，该方法只需知道不确定参数的边界，无需知道其概率分布形式。构造了两层优化数学模型，顶层优化问题是原有稳健优化的数学模型，只是添加了一个非概率可靠性指标约束，底层优化问题仅仅是用来确定可靠性指标的值。此外，针对汽车转向机构进行三维建模，采用CATIA软件，分别对整体式转向机构和断开式转

6、向机构进行三维建模，对组成零件进行单独建模，然后将各个零件进行装配，采用DMU模块及正交试验设计来进行试验的安排，并考虑运动间隙副的影响对转向机构进行运动仿真，当内转向角转到最大角度时，得到仿真出的外转向轮转角的最大值与理想的外转向角之间的差值进行分析。关键词：转向机构，稳健设计，可靠性稳健优化，非概率稳健可靠性优化IAbstractTHEROBUSTOPTIMIZATIONOFSTEERINGMECHANISMFORTRUCKSBASEDONRELIABILITYDESIGNABSTRACTRobustdesignasaneffectivewaytoimprovethequalityofpr

7、oductsisbecomingamoreandmoreimportantmethodinthefiledofproductdesignespeciallyinvehicledesign.Consideringtheimpactofcontrollablefactorsandnoisefactorsinoptimizationdesignforsteeringmechanismoftrucks,b