CN111143948A - 机构运动精度可靠性分析方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种机构运动精度可靠性分析方法，包括：以所述输入角度、所述关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立所述机构输出角度的误差模型；选取多个所述关节轴承作为样本，根据各个样本中所述内圈、外圈在不同使用时长时的最大磨损尺寸，确定所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量区间；以所述关节轴承的使用时长为变量，建立所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型；将所述误差模型和所述磨损量模型进行拟合，以得到所述机构运动误差的包络面模型；利用所述磨损量区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型；根据所述可靠性模型确定所述机构在不同输入角度和不同使用时长时的可靠性。本分析方法能够提供较准确的可靠性分析。

Description

机构运动精度可靠性分析方法

技术领域

本公开涉及可靠性分析技术领域，尤其涉及一种机构运动精度可靠性分析方法。

背景技术

通常，具有关节轴承的机构在使用的过程中，机构中的关节轴承会发生磨损，从而导致关节轴承的内圈和外圈之间产生间隙，进而造成机构运动精度的下降，因此为了分析关节轴承的磨损对机构运动可靠性的影响，需要提供一种较为准确的可靠性分析方法来对机构的运动精度进行准确的可靠性分析。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种能够更加准确地对机构运动精度进行可靠性分析的机构运动精度可靠性分析方法。

本公开提供了一种机构运动精度可靠性分析方法，包括：

所述机构为四连杆机构，所述四连杆机构包括多个关节轴承，以及通过所述关节轴承依次首尾相连的机架、驱动杆、连杆及从动杆；所述驱动杆与所述机架的夹角为输入角度，所述从动杆与所述机架的夹角为输出角度，其中，所述机构运动精度可靠性分析方法包括：

以所述输入角度、所述关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立所述机构输出角度的误差模型；

选取多个所述关节轴承作为样本，根据各个样本中所述内圈、外圈在不同使用时长时的最大磨损尺寸，确定所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量区间；

以所述关节轴承的使用时长为变量，建立所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型；

将所述误差模型和所述磨损量模型进行拟合，以得到所述机构运动误差的包络面模型；

利用所述磨损量区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型；

根据所述可靠性模型确定所述机构在不同输入角度和不同使用时长时的可靠性。

在本公开的一种示例性实施例中，利用所述磨损量区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型，包括：

以所述磨损量区间为约束条件，确定所述包络面模型的上界和所述包络面函数的下界；

根据所述包络面模型的上界和所述包络面模型的下界，得到所述机构运动误差的中值和所述机构运动误差的离差；

基于所述机构运动误差的中值和所述机构运动误差的离差，建立所述机构的可靠性模型。

在本公开的一种示例性实施例中，所述的机构运动精度可靠性分析方法，还包括：将所述包络面模型的上界或所述包络面模型的下界设为具体值，建立所述机构的位置影响模型和形状影响模型；

根据所述位置影响模型和形状影响模型判断所述机构在不同输入角度和不同使用时长时，机构中各个关节轴承对机构运动精度可靠性的影响程度。

在本公开的一种示例性实施例中，建立机构的位置影响模型和形状影响模型包括：

将所述包络面模型的上界或所述包络面模型的下界设为固定值，以得到所述可靠性模型的上界和所述可靠性模型的下界；

基于所述可靠性模型的上界和所述可靠性模型的下界，以得到可靠性模型的中值和可靠性模型的离差；

根据所述可靠性模型的中值和可靠性模型的离差，建立所述机构的位置影响模型和形状影响模型。

在本公开的一种示例性实施例中，所述机构运动精度可靠性分析方法，还包括：

将所述可靠性模型的值设置为1，以建立关于所述输入角度和所述使用时长的可靠性寿命模型；

根据所述可靠性寿命模型确定所述机构在不同输入角度时的使用时长。

在本公开的一种示例性实施例中，所述误差模型为：

g(X_j，Y_j，θ)＝ψ(X_j，Y_j，θ)-ψ_d(θ)，其中，

ψ(X_j,Y_j,θ)为所述机构的实际输出角度，ψ_d(θ)为所述机构的理论输出角度，X_j为第j个关节轴承中内圈与外圈之间的水平偏移量，Y_j为第j个关节轴承中内圈与外圈之间的竖直偏移量，θ为输入角度；1≤j≤4，j取整数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述关节轴承的磨损量模型为：

其中，

e_j(n)为第j个关节轴承的磨损量，S1_j为第j个关节轴承的跑合阶段，S2_j为第j个关节轴承的平稳磨损阶段，S3_j为第j个关节轴承的加速磨损阶段，

为第j个关节轴承的磨损初始速度，

为第j个关节轴承的磨损速度变化率，n为机构使用时长，N1_j为第j个关节轴承的磨损稳定阶段开始的时间，N2_j为第j个关节轴承的加速磨损阶段开始的时间，

为第j个关节轴承在跑合阶段磨损的速度变化率，

为第j个关节轴承在加速磨损阶段磨损的速度变化率；1≤j≤4，j取整数。

在本公开的一种示例性实施例中，所述机构运动误差的中值为：

所述机构运动误差的离差为：

其中，g_j ^l(n,θ)为所述机构在第j个关节轴承处的所述包络面函数的下界，g_j ^u(n,θ)为所述机构在第j个关节轴承处的所述包络面函数的上界。

在本公开的一种示例性实施例中，确定所述机构的可靠寿命包括：

所述机构的可靠性模型为：

其中，

ε为机构运动误差的临界值，

为所述机构在第j个关节轴承处的运动误差的中值，

为所述机构在第j个关节轴承处的运动误差的离差。

在本公开的一种示例性实施例中，所述位置影响模型为：

所述形状影响模型为：

其中，

为所述机构在第j个关节轴承处的所述可靠性模型的中值，

为所述机构在第j个关节轴承处的所述可靠性模型的离差。

本公开提供的技术方案可以达到以下效果：

本公开提供的机构运动误差可靠性分析方法，首先以输入角度、关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立机构输出角度的误差模型；随后，根据关节轴承在不同使用时长时的磨损尺寸，确定关节轴承在不同使用时长时磨损量的误差区间；再以关节轴承的使用时长为变量，建立关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型；根据误差模型和磨损量模型拟合得到机构运动误差的包络面模型；最后，根据所述误差区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型。根据机构的可靠性模型能够确定该机构在不同输出角度和不同使用时长时机构运动精度的可靠性。由于，在可靠性分析的过程中考虑了机构的输入角度，关节轴承中内圈和外圈的偏移量以及机构的使用时长，从而能够准确地得出机构运动精度的可靠性与机构输入角度和机构使用时长的关系，进而能够对机构运动精度提供一个更加准确的可靠性分析。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开一实施例所述的机构运动误差可靠性分析方法的流程示意图；

图2是本公开一实施例所述的含关节轴承的四连杆机构示意图；

图3是本公开一实施例所述的关节轴承的外圈的最大磨损尺寸示意图；

图4是本公开一实施例所述的关节轴承的内圈的最大磨损尺寸示意图；

图5-8是本公开一实施例所述的关节轴承不同磨损情况的示意图；

图9是本公开一实施例所述的各个样本中外圈最大磨损尺寸示意图；

图10是本公开一实施例所述的各个样本中内圈最大磨损尺寸示意图；

图11是本公开一实施例所述的关节轴承在不同时长时的磨损量区间示意图；

图12是本公开一实施例所述的机构运动误差的包络线模型示意图；

图13是本公开一实施例所述的机构运动误差的包络面模型示意图；

图14是本公开一实施例所述的可靠性模型示意图；

图15是本公开一实施例所述的机构使用时长推断示意图；

图16是本公开一实施例所述的建立位置影响模型和形状影响模型的流程示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

实施例一

本示例性实施例提供一种机构运动误差可靠性分析方法。如图2所示，此机构可以为四连杆机构，该四连杆机构可以包括多个关节轴承，以及通过多个关节轴承依次首尾相连的驱动杆、连杆、从动杆及机架。其中，多个关节轴承由具有内球面的外圈和具有外球面的内圈构成，驱动杆与机架之间的夹角为输入角，从动杆与机架之间的夹角为输出角。如图1所示，该可靠性分析方法可以包括如下步骤：

步骤S10，以输入角度、关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立机构输出角度的误差模型。

步骤S20，选取多个关节轴承作为样本，根据各个样本中内圈和外圈在不同使用时长时的最大磨损尺寸，确定关节轴承在不同使用时长时的磨损量区间。

步骤S30，以关节轴承的使用时长为变量，建立关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型。

步骤S40，将误差模型和磨损量模型进行拟合，以得到机构运动误差的包络面模型。

步骤S50，利用磨损量区间和包络面模型，得到机构的可靠性模型。

步骤S60，根据可靠性模型确定机构在不同输入角度和不同使用时长时的可靠性。

下面对上述各个步骤进行详细说明：在步骤S10中，以输入角度、关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立机构输出角度的误差模型。如图5-8所示，X_j为第j个关节轴承内圈中心点与外圈中心点的水平偏移量，Y_j为第j个关节轴承内圈中心点与外圈中心点的竖直偏移量，其中1≤j≤4，j取整数，即j可为1、2、3、4中的任意一者。

首先，根据运动学建立上述四连杆机构的运动学等式可以为：

L₁cosθ+L₂cosβ-L₃cosψ+X₁+X₂-X₃-X₄＝0；

L₁sinθ+L₂sinβ-L₃sinψ+Y₁+Y₂-Y₃-Y₄＝0；

其中，L₁为驱动杆长度，L₂为连杆长度，L₃为从动杆长度，θ为输入角度，ψ为输出角度，β为连杆与水平面的夹角。

根据上述运动学等式可以得到上述机构实际输出角度模型，该实际输出角度模型的表达式可以为：

其中，E₁＝-L₁cosθ+L₄+X₁+X₂-X₃-X₄，F₁＝L₁sinθ-Y₁-Y₂+Y₃+Y₄，A₁＝2E₁L₃，B₁＝2F₁L₃，

当关节轴承内圈与外圈的间隙为零，即X_j＝Y_j＝0时，可以得到上述机构理论输出角度模型，该理论输出角度模型的表达式可以为：

其中，E₂＝-L₁cosθ+L₄，F₂＝L₁sinθ，A₂＝2E₂L₃，B₂＝2F₂L₃，

根据实际输出角度表达式和理论输出角度表达式可以得到所述四连杆机构输出角度的误差模型。该误差模型的表达式可以为：

g(X_j，Y_j，θ)＝ψ(X_j，Y_j，θ)-ψ_d(θ)。

通过该误差模型，能够得出在关节轴承的内圈和外圈之间具有不同偏移量时，上述机构在不同输入角度下输出角度的误差值。

在步骤S20中，选取多个关节轴承作为样本，根据各个样本中内圈和外圈在不同使用时长时的最大磨损尺寸，确定关节轴承在不同使用时长时的磨损量区间。

首先，选取多个规格相同的关节轴承作为样本，分别测量各个关节轴承在不同时间下外圈的内径和内圈外径，以得到在不同时间下外圈和内圈的最大磨损尺寸。如图3所示，r_B为外圈最大磨损尺寸。如图4所示，r_j为内圈最大磨损尺寸。将各个关节轴承在不同时间时外圈和内圈的最大磨损尺寸用图像表示出来，如图9所示，图中的空心圆圈1代表各个样本中外圈在不同使用时长下的最大磨损尺寸，如图10所示，图中的空心圆圈2代表各个样本中内圈在不同使用时长下的最大磨损尺寸。其中，S1为关节轴承的跑合阶段，S2为关节轴承的平稳磨损阶段，S3为关节轴承的加速磨损阶段，N1_j为第j个关节轴承的磨损稳定阶段开始的时间，N2_j为第j个关节轴承的加速磨损阶段开始的时间，

为不同使用时长下所有样本中外圈最大磨损尺寸的最大值，

为不同使用时长下所有样本中外圈最大磨损尺寸的最小值，

为不同使用时长下所有样本中内圈最大磨损尺寸的最大值，

为不同使用时长下所有样本中内圈最大磨损尺寸的最小值。

随后，根据图9可以得到第j个关节轴承外圈最大磨损尺寸为：

根据图10可以得到第j个关节轴承内圈最大磨损尺寸为：

将第j个关节轴承外圈磨损尺寸与内圈磨损尺寸相减，可以得到第j个关节轴承在不同使用时长时磨损量，即：

将第j个关节轴承外圈最大磨损尺寸的最小值与内圈最大磨损尺寸的最大值相减，可以得到第j个关节轴承在不同使用时长时磨损量的的最小值，即：

将第j个关节轴承外圈最大磨损尺寸的最大值与内圈最大磨损尺寸的最小值相减，可以得到第j个关节轴承在不同使用时长时磨损量的的最大值，即：

最后，通过上述磨损量的最大值和磨损量的最小值，可以得到第j个关节轴承在不同使用时长时磨损量区间，如图11所示，磨损量区间可以表示为：

在步骤S30中，以关节轴承的使用时长为变量，建立关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型。

首先，由于关节轴承在跑合阶段的磨损速度是由慢到快的，假定磨损速度为匀加速，则可以得到关节轴承在跑合阶段磨损量与使用时长n的关系式，即：

其中，

为第j个关节轴承的磨损初始速度，

为第j个关节轴承在跑合阶段磨损的速度变化率。

其次，由于关节轴承在跑合阶段的磨损速度基本为一个恒定值，所以可以得到关节轴承在平稳磨损阶段磨损量与使用时长n的关系式，即：

其中，N1_j为第j个关节轴承的磨损稳定阶段开始的时间，

为第j个关节轴承的磨损速度变化率。

最后，由于关节轴承在加速磨损阶段的磨损速度是加快的，所以可以得到关节轴承在加速磨损阶段磨损量与使用时长n的关系式，即：

在步骤S40中，将误差模型和磨损量模型进行拟合，以得到机构运动误差的包络面模型。

如图13所示，将机构输出角度的误差模型与关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型进行拟合，从而可以得到机构运动误差的包络面模型，上述包络面模型的函数为g(n,θ)。

在步骤S50中，利用磨损量区间和包络面模型，得到机构的可靠性模型。

首先，由图2可得，

将其带入上述磨损量区间中可以得到约束条件，即：

利用上述约束条件，可以确定上述包络面模型的上界(即包络面模型的最大值)g^u(n,θ)和下界(即包络面模型的最小值)g^l(n,θ)，即：g^l(n,θ)≤g(n,θ)≤g^u(n,θ)，其中，上界g^u(n,θ)和下界g^l(n,θ)为关于机构使用时长和输入角度的函数。

其次，根据上述包络面模型的上界和下界，可以得到机构运动误差的中值和机构运动误差的离差，其中，机构在第j个关节轴承处的运动误差的中值的表达式可以为：

机构在第j个关节轴承处的运动误差的离差的表达式可以为：

最后，基于机构运动误差的中值和机构运动误差的离差，可以建立机构在第j个关节轴承处的可靠性模型，该可靠性模型的表达式可以为：

其中，ε为机构运动误差的临界值，该临界值可以根据实际需要进行设定，例如，如果需要分析机构在运动精度为0.1°时，机构运动运动精度的可靠性，就可以将ε的值设置为0.1°。

在步骤S60中，根据可靠性模型确定机构在不同输入角度和不同使用时长时的可靠性。

如图14所示，可以根据实际需要，通过确定一个使用时长n的数值以及机构的输入角度的数值，来计算该机构在该使用时长及该输入角度下的可靠性。

由于在可靠性分析过程中考虑了机构的输入角度，关节轴承中内圈和外圈的偏移量以及机构的使用时长，从而能够准确地得出机构运动精度的可靠性与机构输入角度和机构使用时长的关系，进而能够对机构运动精度提供一个更加准确的可靠性分析。

随后，在可靠性模型的基础上，发明人又提供了位置影响模型和形状影响模型。如图16所示，建立该位置影响模型和形状影响模型包括以下步骤：

步骤S70，将包络面模型的上界或包络面模型的下界设为固定值，建立机构的位置影响模型和形状影响模型；

步骤S80，根据位置影响模型和形状影响模型判断机构在不同输入角度和不同使用时长时，机构中各个关节轴承对机构运动精度可靠性的影响程度。

下面对上述步骤进行详细说明：

在步骤S70中，首先，将步骤S50中所得到的包络面模型的上界g^u(n,θ)或者下界g^l(n,θ)设为固定值，可以得到上述机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的上界(即可靠性模型的最大值)

和下界(即可靠性模型的最小值)

即：

其中，上界

和下界

为关于机构使用时长和输入角度的函数。

其次，基于上述可靠性模型的上界和下界，可以建立可靠性模型的中值和离差。上述可靠性模型在第j个关节轴承处的中值的表达式可以为：

上述可靠性模型在第j个关节轴承处的离差的表达式可以为：

最后，根据机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的中值和离差，建立机构在第j个关节轴承处的位置影响模型和形状影响模型，其中，上述位置影响模型的表达式可以为：

上述形状影响模型的表达式可以为：

通过上述位置影响函数和形状影响函数能够判断机构在不同输入角度和不同使用时长时，机构中各个关节轴承对机构运动精度可靠性的影响程度，从而可以更进一步地对机构的可靠性进行进一步分析，进而提高了可靠性分析的准确性，并能够为机构的优化提供依据。

另外，某一特定条件下，当可靠性模型的值大于1时，可以判定该机构在这一特定条件下是可靠的，当可靠性模型的值小于1时，可以判定该机构在这一特定条件下是不可靠的。所以，在可靠性模型的基础上，发明人将步骤S50中可靠性模型的值设置为1，进而可以通过运算建立了关于所述输入角度和所述使用时长的可靠性寿命模型。根据实际需要，可以确定一个机构的输入角度，通过该可靠性寿命模型，可以得到在该输入角度下，机构能够保证运动精度的使用时长。

例如，如图15所示，当机构的输入角度为60°至120°时，机构的使用时长为55×10³次。

通过该可靠性寿命模型，能够推断在不同可靠性需求下，机构能够保证所需要的运动精度的使用时长，从而能够为机构的维修策略提供依据。

实施例二

在实施例一的步骤S40中，当n为某一具体值时(即根据实际需要设置一个特定的使用时长)，如图12所示，可以得到机构运动误差的包络线模型，该包络线模型的函数可以为g(θ)。

由图2可得，

将其带入磨损量区间中可以得到约束条件，即：

利用上述约束条件，可以确定上述包络线函数的上界g^u(θ)和下界g^l(θ)，即：g^l(θ)≤g(θ)≤g^u(θ)。

根据上述包络面模型的上界和下界，可以得到机构运动误差的中值和机构运动误差的离差，其中，机构在第j个关节轴承处的运动误差的中值的表达式可以为：

机构在第j个关节轴承处的运动误差的离差的表达式可以为：

根据机构在第j个关节轴承处的运动误差的中值和机构在第j个关节轴承处的运动误差的离差，可以建立机构在第j个关节轴承处的的可靠性模型，该可靠性模型的表达式可以为：

其中，ε为机构运动误差的临界值，该临界值可以根据实际需要进行设定，例如，如果需要分析机构在运动精度为0.1°时，机构运动运动精度的可靠性，就可以将ε的值设置为0.1°。

根据实际需要，可以通过确定一个机构的输入角度的数值，来计算该机构在特定使用时长以及该输入角度下的可靠性。

随后，发明人将上面得到的包络线模型的上界g^u(θ)或者下界g^l(θ)设为固定值，可以得到上述机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的上界

和下界

即：

其中，上界

和下界

为关于机构输入角度的函数。

根据上述可靠性模型的上界和下界，可以建立机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的中值和离差。上述机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的中值的表达式可以为：

上述机构在第j个关节轴承处的可靠性模型的离差的表达式可以为：

根据可靠性模型的中值和离差，进而建立机构在第j个关节轴承处的位置影响模型和形状影响模型，其中，上述位置影响模型的表达式可以为：

上述形状影响模型的表达式可以为：

通过上述位置影响函数和形状影响函数能够判断机构在特定输入角度和不同使用时长时，机构中各个关节轴承对机构运动精度可靠性的影响程度，从而可以更进一步地对机构的可靠性进行进一步分析，进而提高了可靠性分析的准确性，并能够为机构的优化提供依据。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述机构为四连杆机构，所述四连杆机构包括多个关节轴承，以及通过所述关节轴承依次首尾相连的机架、驱动杆、连杆及从动杆；所述驱动杆与所述机架的夹角为输入角度，所述从动杆与所述机架的夹角为输出角度，其中，所述机构运动精度可靠性分析方法包括：

以所述输入角度、所述关节轴承中内圈与外圈之间的偏移量为变量，建立所述机构输出角度的误差模型；

选取多个所述关节轴承作为样本，根据各个样本中所述内圈、外圈在不同使用时长时的最大磨损尺寸，确定所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量区间；

以所述关节轴承的使用时长为变量，建立所述关节轴承在不同使用时长时的磨损量模型；

将所述误差模型和所述磨损量模型进行拟合，以得到所述机构运动误差的包络面模型；

利用所述磨损量区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型；

根据所述可靠性模型确定所述机构在不同输入角度和不同使用时长时的可靠性。

2.根据权利要求1所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述利用所述磨损量区间和所述包络面模型，得到所述机构的可靠性模型，包括：

以所述磨损量区间为约束条件，确定所述包络面模型的上界和所述包络面函数的下界；

根据所述包络面模型的上界和所述包络面模型的下界，得到所述机构运动误差的中值和所述机构运动误差的离差；

基于所述机构运动误差的中值和所述机构运动误差的离差，建立所述机构的可靠性模型。

3.根据权利要求2所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，还包括：

将所述包络面模型的上界或所述包络面模型的下界设为固定值，建立所述机构的位置影响模型和形状影响模型；

根据所述位置影响模型和形状影响模型判断所述机构在不同输入角度和不同使用时长时，机构中各个关节轴承对机构运动精度可靠性的影响程度。

4.根据权利要求3所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，建立机构的位置影响模型和形状影响模型包括：

将所述包络面模型的上界或所述包络面模型的下界设为固定值，以得到所述可靠性模型的上界和所述可靠性模型的下界；

基于所述可靠性模型的上界和所述可靠性模型的下界，以得到可靠性模型的中值和可靠性模型的离差；

根据所述可靠性模型的中值和可靠性模型的离差，建立所述机构的位置影响模型和形状影响模型。

5.根据权利要求1所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，还包括：

将所述可靠性模型的值设置为1，以建立关于所述输入角度和所述使用时长的可靠性寿命模型；

根据所述可靠性寿命模型确定所述机构在不同输入角度下的使用时长。

6.根据权利要求1所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述误差模型为：

g(X_j，Y_j，θ)＝ψ(X_j，Y_j，θ)-ψ_d(θ)，其中，

ψ(X_j,Y_j,θ)为所述机构的实际输出角度，ψ_d(θ)为所述机构的理论输出角度，X_j为第j个关节轴承中内圈与外圈之间的水平偏移量，Y_j为第j个关节轴承中内圈与外圈之间的竖直偏移量，θ为输入角度；1≤j≤4，j取整数。

7.根据权利要求1所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述关节轴承的磨损量模型为：

其中，

e_j(n)为第j个关节轴承的磨损量，S1_j为第j个关节轴承的跑合阶段，S2_j为第j个关节轴承的平稳磨损阶段，S3_j为第j个关节轴承的加速磨损阶段，

为第j个关节轴承的磨损初始速度，

为第j个关节轴承的磨损速度变化率，n为机构使用时长，N1_j为第j个关节轴承的磨损稳定阶段开始的时间，N2_j为第j个关节轴承的加速磨损阶段开始的时间，

为第j个关节轴承在跑合阶段磨损的速度变化率，

为第j个关节轴承在加速磨损阶段磨损的速度变化率；1≤j≤4，j取整数。

8.根据权利要求2所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述机构运动误差的中值为：

所述机构运动误差的离差为：

其中，g_j ^l(n,θ)为所述机构在第j个关节轴承处的所述包络面函数的下界，g_j ^u(n,θ)为所述机构在第j个关节轴承处的所述包络面函数的上界。

9.根据权利要求2所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述机构的可靠性模型为：

其中，

ε为机构运动误差的临界值，

为所述机构在第j个关节轴承处的运动误差的中值，

为所述机构在第j个关节轴承处的运动误差的离差。

10.根据权利要求4所述的机构运动精度可靠性分析方法，其特征在于，所述位置影响模型为：

所述形状影响模型为：

其中，

为所述机构在第j个关节轴承处的所述可靠性模型的中值，

为所述机构在第j个关节轴承处的所述可靠性模型的离差。

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