王成志 王云超

集美大学机械与能源工程学院，厦门，361021

0 引言

由于制造、变形、磨损，甚至装配、相对运动需要等原因，机构中不可避免地会存在运动副间隙，从而造成运动偏离理想位置。学者们提出了各种模型用于分析与研究含运动副间隙机构的运动误差，以尽可能减小间隙带来的不良影响。有的研究是将间隙折算成对应连接杆的长度误差[1]，或与杆合并为等效杆[2-5]，并认为运动副间隙大小具有随机性；有的则认为销轴中心位置按平均概率分布在孔的边界圆内[6-9]，偏移位置及大小具有随机性；甚至有研究者认为只要分析输出端最大最小误差[10-11]即可。上述方法不考虑间隙副两元素的相对运动，不必求解复杂的运动方程，目的是为设计人员提供机构运动不确定性预测。目前应用较多的是基于运动副两元素表面连续接触假设的间隙杆模型[12]，也就是用双副间隙杆连接运动副两元素几何中心点来等效替代回转副中的间隙，再用虚功原理、静力学方程[13]或拉格朗日方程[14-15]等来计算间隙杆方位或接触角。这种模型考虑了运动副两元素的相对运动，可以提供更精确的运动误差分析，但因增加附加约束，计算更复杂繁琐[13]。

对阿克曼(Ackermann)型转向机构来说，间隙会进一步增大原本存在的机构转向误差，因此运动副间隙对转向质量的影响也受到了研究者的重视。文献[4-5]用不考虑运动副相对运动的统计法进行优化设计，文献[14]在车辆摆振动力学分析中考虑了运动副间隙的影响。……