电动叉车势能回收系统研究_张克军陈剑

电动叉车势能回收系统研究张克军 陈 剑合肥工业大学噪声振动工程研究所,合肥,230009摘要:提出一种基于发电机及超级电容器的电动叉车势能回收系统方案,给出了该系统的控制策略并进行了参数匹配设计㊂利用AM E S i m 和MA T L A B 进行了势能回收效率仿真分析,最后通过实车试验检验了仿真模型的有效性和仿真结果的正确性㊂仿真和试验结果表明,所设计的电动叉车势能回收系统参数匹配合理,能量回收效果明显㊂关键词:电动叉车;势能回收系统;控制策略;参数匹配中图分类号:T H 137.7 D O I :10.3969/j.i s s n .1004-132X.2014.21.006R e s e a r c ho nP o t e n t i a l E n e r g y R e c o v e r y S ys t e mf o rE l e c t r i cF o r k l i f t Z h a n g K e ju n C h e n J i a n I n s t i t u t e o f S o u n d &V i b r a t i o nR e s e a r c h ,H e f e iU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,H e f e i ,230009A b s t r a c t :I no r d e r t o s a v e e n e r g y ,a p o t e n t i a l e n e r g y r e c o v e r y s y s t e mf o r e l e c t r i c f o r k l i f tw a s p r o -p o s e db a s e do n g e n e r a t o ra n ds u p e r ‐c a p a c i t o r .C o n t r o l s t r a t e g y o f p o t e n t i a l e n e r g y r e c o v e r y s ys t e m w a s g i v e n ,p a r a m e t e r s o f t h e s y s t e m w e r e a n a l y z e d a n dd e s i gn e d .AM E S i ma n d MA T L A Bw e r eu s e d t o a n a l y s e p o t e n t i a l e n e r g y r e c o v e r y e f f i c i e n c y ,t h e nt h r o u g he x p e r i m e n t a l s t u d y th ee f f e c t i v e n e s so f s i m u l a t i o nm o d e l a n d t h e a c c u r a c y o f s i m u l a t i o n r e s u l t sw e r e t e s t e d .T h e s i m u l a t i o n a n d e x pe r i m e n t a l r e s u l t s s h o wt h a t t h e p a r a m e t e r s of p o t e n t i a l e n e rg y r e c o v e r y s y s t e ma r e r e a s o n a b l y m a t ch e d ,e n e r g yr e c o v e r y ef f e c t i s o b v i o u s .K e y w o r d s :e l e c t r i c f o r k l i f t ;p o t e n t i a l e n e rg y r e c o v e r y s y s t e m ;c o n t r o l s t r a t e g y ;p a r a m e t e r m a t c -h i n g收稿日期:2013 06 040 引言电动叉车具有能量转换效率高㊁噪声小㊁无废气排放㊁控制方便等优点,在食品㊁制药㊁微电子及仪器仪表等对环境要求较高的场合得到广泛应用,成为室内物料搬运的首选工具[1]㊂对于传统电动叉车,当货物随货叉起升时,起升油缸的液压能转化为货物的重力势能,当货物随货叉下降时,货物的重力势能转化为液压系统的热能,这样不仅浪费能源,而且会导致液压油温度升高,影响液压系统的工作性能㊂因此研究电动叉车负载势能回收系统,将货叉下降时的负载势能回收并利用[2],具有重要意义㊂文献[3]介绍了基于蓄能器的电动叉车势能回收液压系统工作原理,分析了系统的节能效果㊂文献[4]介绍了电动叉车势能回收系统的一种实验装置,研究了势能回收的效率与负载质量及负载下降速度之间的关系㊂文献[5]研究了混合动力液压挖掘机势能回收系统的组成㊁控制策略及主要元件的参数匹配㊂本文研究了基于发电机和超级电容器的电动叉车负载势能回收系统,利用AM E S i m 和MA T -L A B 建立了势能回收系统的仿真模型,并进行性能仿真计算分析㊂实车试验结果表明,势能回收效果明显㊂1 系统方案笔者提出的电动叉车势能回收系统方案如图1所示㊂系统主要由液压油缸㊁手动换向阀㊁液压泵/马达㊁电动机/发电机㊁电机控制器㊁超级电容器等组成㊂升降油缸通过一套滑轮机构驱动电动叉车的货叉(货物放在货叉上)起升和下降,倾斜油缸驱动门架(货叉安装在门架上)前倾和后仰㊂该势能回收系统能完成货叉起升㊁货叉下降㊁货叉前倾和后仰等动作,通过对货叉下降过程的负载(含门架自重)势能进行回收,达到节约能源的目的㊂1.1 货叉起升功能电动机4驱动液压泵3,电动机5驱动液压泵6,2个液压泵输出的液压油合流后经升降油缸换向阀的右位到升降油缸的无杆腔,推动升降油缸的活塞动作,实现货叉起升㊂电动机4及电动机5的转速由控制器1和控制器2分别控制,超级电容器或蓄电池通过逆变器对电动机供电㊂液压泵3和液压泵6的最大出口压力由溢流阀调定㊂㊃9682㊃电动叉车势能回收系统研究 张克军 陈 剑网络出版时间：2014-11-07 12:23网络出版地址：/kcms/doi/10.3969/j.issn.1004-132X.2014.21.006.html1.油箱2.单向阀3.液压泵/马达 4.电动机/发电机 5.电动机 6.液压泵 7.过滤器 8.溢流阀 9.升降操纵手柄 10.升降油缸换向阀 11.电位器 12.倾斜操纵手柄 13.倾斜油缸换向阀 14.升降油缸 15.倾斜油缸图1 电动叉车势能回收系统原理1.2 货叉下降功能在负载重力的作用下,升降油缸的活塞向下运动,升降油缸无杆腔的液压油经升降油缸换向阀的左位到液压马达3的进油口,推动液压马达旋转,实现货叉下降㊂液压马达驱动发电机4工作,发电机通过逆变器对超级电容器充电,实现能量回收㊂发电机的转速由控制器1控制㊂通过升降油缸换向阀内部油道的合理设计实现液压泵/马达的同向旋转㊂1.3 货叉前倾和后仰功能液压泵6输出的液压油经倾斜油缸换向阀的左位到倾斜油缸的无杆腔,推动倾斜油缸活塞动作,实现货叉前倾㊂液压泵6输出的液压油经倾斜油缸换向阀的右位到倾斜油缸的有杆腔,推动倾斜油缸活塞动作,实现货叉后倾㊂此时电动机5的转速不受控制器控制㊂2 控制策略根据提出的电动叉车势能回收系统方案,给出了图2所示的控制策略,输入信号(C0㊁C1㊁C2)和输出信号(C3㊁C4㊁C5)如图1所示㊂电位器信号C0为电压信号,其变化范围是0.05~1V㊂升降油缸换向阀处于中位时,C0=0.5V;升降操纵手柄前推时,0.5V<C0≤1V,并且C0随着升降图2 电动叉车势能回收控制策略操纵手柄前推幅度的增大而增大;升降操纵手柄后拉时,0.05V≤C0<0.5V,并且C0随升降操纵手柄后拉的幅度增大而减小㊂起升信号C1和下降信号C2都为开关信号,它们取值都为0或1㊂C1=1表示起升开关动作,向控制器发出起升请求;C1=0表示起升开关不动作㊂C2=1表示下降开关动作,向控制器发出下降请求;C2=0表示下降开关不动作㊂升降油缸的速度由升降油缸换向阀阀芯节流口的开度和电动机/发电机的转速(与液压泵/马达的出口入口流量比成正比)共同决定,升降油缸换向阀阀芯节流口的开度由驾驶员通过升降操纵手柄手动控制,并与电位器信号C0成比例㊂控制策略主要考虑电动机/发电机转速控制,该策略可以总结为5个步骤:(1)判断驾驶员是否发出起升指令或下降指令,若2个指令都没发出,则返回继续判断㊂(2)若驾驶员发出起升指令,计算电动机4及电动机5的目标转速㊂(3)启动电动机4和电动机5,实时检测电动机4和电动机5的实际转速,计算实际转速和目标转速间的误差,P I控制器1和P I控制器2根据误差信号产生电压控制信号,分别调整电动机4及电动机5的转速㊂(4)若驾驶员发出下降指令,计算发电机4的目标转速㊂(5)启动发电机4,实时检测发电机4的实际转速,计算实际转速和目标转速间的误差,P I控制器3根据误差信号产生电压控制信号调整发电机4的转速㊂㊃0782㊃中国机械工程第25卷第21期2014年11月上半月3 参数匹配设计电动叉车货叉升降系统参数匹配设计的结果直接影响叉车的升降性能㊁工作效率及能量回收效果㊂为此需对货叉升降系统关键零部件的参数进行匹配设计㊂表1㊁表2所示分别为升降系统的性能指标与升降系统的主要参数㊂表1 升降系统性能指标m/s 叉车最大空载起升速度v10.50叉车最大满载起升速度v20.32叉车最大空载下降速度v30.35叉车最大满载下降速度v40.35表2 升降系统主要参数升降系统最大起升高度h(m)3额定起重量m0(k g)7000内门架质量m1(k g)438货叉及货叉架质量m2(k g)533升降油缸运动部件质量m3(k g)117液压系统最大工作压力p(M P a)173.1 升降油缸参数3.1.1升降油缸行程电动叉车通过升降油缸和滑轮机构完成升降动作,升降油缸行程l是升降系统最大起升高度h 的1/2,因此有l=1.5m㊂3.1.2 升降油缸速度由定滑轮的原理可知,升降油缸下降速度v c 是叉车最大满载下降速度v4的1/2,因此有v c= 0.175m/s㊂3.1.3 升降油缸缸底压力升降油缸的缸底压力p c由液压系统最大工作压力p和液压泵(液压马达)到升降油缸之间的压力损失p f(p f取1.22M P a)决定,因此p c= 15.78MP a㊂3.1.4 升降油缸缸筒直径电动叉车能量再生系统采用双油缸结构,按叉车满载起升工况选择升降油缸缸筒直径:d=2(2m0+2m2+m1+m3)g106πp cηm e(1)式中,g为重力加速度,g=9.8m/s2;ηm e为电动叉车升降系统机械结构的效率,ηm e=0.965㊂由式(1)可得升降油缸的初选缸筒直径为0.08m,考虑缸筒尺寸系列及密封件尺寸系列,缸筒直径最终选择0.08m㊂3.2 液压泵/马达参数3.2.1 液压泵/马达额定压力电动叉车上升过程中,液压泵/马达当液压泵使用,液压泵出口压力p p为p p=2(2m0+2m2+m1+m3)g106πd2ηm e+p f(2)电动叉车下降过程中,液压泵/马达当液压马达使用,液压马达入口压力p m为p m=2(2m0+2m2+m1+m3)106πd2gηm e-p f(3)液压泵/马达的额定压力取液压泵出口压力和液压马达入口压力中较大者,由式(2)㊁式(3)可知较大的压力为17M P a,考虑加上15%的余量,液压泵/马达的额定压力取20M P a㊂3.2.2 液压马达排量由图1可知,电动叉车下降过程中,2个升降油缸中的液压油经液压马达回油箱,液压马达的排量为q=3×107πd2v cηc yηh m/n(4)式中,ηc y为升降油缸的效率,ηc y=0.95;ηh m为液压马达的容积效率,ηh m=0.92;n为液压马达的工作转速,n= 1900r/m i n㊂利用式(4)可算出液压马达的排量q= 48.6m L/r,根据液压泵/马达的排量系列,最终确定液压泵/马达的排量为50m L/r㊂3.3 电动机/发电机参数3.3.1 电动机/发电机功率由图1可知,电动叉车上升过程中,电动机4和电动机5共同工作;电动叉车下降过程中,只有发电机4工作㊂这里按发电机工况确定电动机/发电机的功率,发电机的输入功率等于液压马达的输出功率,可由液压马达的入口压力㊁液压马达的工作转速及液压马达的总效率ηt h m(取0.8)确定㊂最终确定电动机/发电机的额定功率P e为17.6k W,峰值功率为27k W㊂3.3.2 电动机/发电机扭矩电动叉车满载起升时,电动机输出最大扭矩,电动机的输出扭矩T由液压泵的出口压力p p,液压泵的排量q及液压泵的总效率ηt h p(取0.82)确定㊂最终确定电动机/发电机的额定扭矩T e为165N㊃m㊂3.3.3 电动机/发电机转速电动机/发电机与液压泵/马达同步工作,液压泵/马达的转速范围是600~2200r/m i n,为了使电动机/发电机与液压泵/马达更好地匹配,选择电动机/发电机的最高转速为3000r/m i n㊂电动机/发电机的额定转速n e与其额定功率P e及额定扭矩T e有关,最终确定电动机/发电机的额定转速为1020r/m i n㊂3.4 超级电容组参数3.4.1 超级电容组电压超级电容电压应满足交流驱动模块对直流电源电压的要求,表3所示为所选交流驱动模块对直流电源电压的要求㊂㊃1782㊃电动叉车势能回收系统研究 张克军 陈 剑表3 交流驱动模块对直流电源电压的要求V交流驱动模块名义直流电源电压工作范围A C S 80258056~104本文选M a x w e l l 的B MO D 0500B 01型超级电容,电容容量C =500F ,额定电压U w =16V ㊂为了达到较大的电压,采用超级电容组串联的形式,采用6组超级电容串联,则超级电容组的额定工作电压U c 为96V ㊂3.4.2 超级电容组的电容容量采用超级电容回收叉车下降过程中的能量,为了保证能量回收的效果,要求超级电容组可以存储的能量略大于叉车势能再生的能量㊂叉车满载下降所再生的能量为E d =[(m 0+m 2)h +(m 1+m 3)l ]g ηt d (5)ηt d =ηm e ηc y ηt h m ηg e ηs c ηp v (6)式中,ηt d 为叉车下降过程能量转化总效率;ηg e 为发动机/电动机效率,ηg e =0.89;ηs c 为超级电容组充电效率,ηs c =0.8;ηp v 为液压泵到升降油缸之间的液压阀及管路效率,ηp v =0.93㊂忽略内阻的影响,超级电容组储存的能量可表示为E s c =0.5C g (U 2c -U 2m i n)(7)式中,C g 为超级电容组的电容容量㊂考虑到特殊工况(超级电容能储存2次满载下降所再生的能量),令2E T =E s c ,可得C g =73.4F ㊂6个电容的容量C =500F 的超级电容串联成超级电容组,其电容容量C e 为83.3F ,满足C e >C g ,确定超级电容组的电容容量为83.3F ㊂4 系统建模与仿真分析4.1 系统模型的建立为了验证势能回收系统的控制性能和势能回收效率,用AM E S i m 建立了传统系统的仿真模型,如图3所示,该模型只考虑货叉下降过程,用比例电磁换向阀模拟升降油缸换向阀(手动换向阀)㊂用AM E S i m 和MA T L A B 建立了势能回收系统的仿真模型,如图4所示,该模型只考虑货叉下降过程,用2个比例电磁换向阀模拟升降油缸换向阀,货叉下降的控制策略(图2)用MA T L A B 建模㊂表4所示为仿真模型参数㊂4.2 仿真结果分析4.2.1 控制性能对于装备势能回收系统的电动叉车来说,控制性能是一个非常重要的指标㊂用升降油缸下降速度的波动程度来评价传统系统和势能回收系统图3 传统系统的A M E S i m 仿真模型图4 势能回收系统的A M E S i m 仿真模型表4 仿真模型参数升降油缸行程(m )1.5升降油缸缸筒直径(mm )80液压马达排量(m L /r )50液压马达容积效率0.92发电机最大功率(k W )27发电机额定扭矩(N ㊃m )165发电机效率0.89超级电容容量(F )83.3超级电容最低工作电压(V )56安全阀压力(M P a)20折算到液压马达的负载转动惯量(k g㊃m 2)0.5的控制性能㊂由图5可以知,传统系统的速度波动时间为1.1s ,油缸下降时间为8.3s ,速度波动时间相对油缸下降时间的百分比为13.3%;势能回收系统的速度波动时间为1.4s,油缸下降时间㊃2782㊃中国机械工程第25卷第21期2014年11月上半月为8.9s ,速度波动时间相对油缸下降时间的百分比为15.7%㊂两种系统的速度波动时间相对油缸下降时间的百分比相差较小,认为势能回收系统具有较好的控制性能㊂图5不同系统下的升降油缸下降速度4.2.2 势能回收效率势能回收效率ηt p 由负载势能(含门架自重)E p 和货叉下降过程中发电机对超级电容器充电的能量E s c c 决定㊂势能回收效率可由下式计算:ηt p=E sc c /E p (8)E p =(m 0+m 2)g h +(m 1+m 3)gl (9)E s c c =∫UI d t (10)其中,I 为货叉下降过程中发电机对超级电容器的充电电流,不同负载下的充电电流曲线如图6所示;U 为充电电压,不同负载下的充电电压曲线如图7所示;t 为充电时间,不同负载下的充电时间如图6㊁图7所示㊂图6 不同负载下的充电电流图7 不同负载下的充电电压由式(8)可得,负载为5000k g 时的势能回收效率为46.7%,负载为6000k g 时的势能回收效率为48.6%,负载为7000k g 时的势能回收效率为50.4%㊂在势能回收系统相同的情况下,随着负载的减小,势能回收效率逐渐降低㊂5 试验分析根据提出的势能回收系统方案制造样机,样机的试验数据如表5所示㊂表5 电动叉车势能回收试验数据试验载荷(k g)500060007000液压马达入口压力(M P a )99611531347升降油缸缸底压力(M P a )111912761470超级电容器电压(V )85.785.386.0超级电容器电流(A )109134160货叉下降时间(s )8.28.28.2发电机转速(r /m i n )190019001900由式(8)和表5可得,负载为5000k g 时的势能回收效率为44.8%,负载为6000k g 时的势能回收效率为46.8%,负载为7000k g 时的势能回收效率为49.3%㊂可以看出,仿真结果与试验结果基本一致,误差小于5%㊂由表5可以算出升降油缸缸底到液压马达入口之间的管路及换向阀的效率ηp v 和液压马达到超级电容器之间的能量转化效率ηm c ,计算结果如表6所示㊂由计算结果可以看出,管路及换向阀的效率和液压马达到超级电容器之间的能量转化效率都随负载的减小而降低㊂表6 ηpv 及ηm c 计算结果载荷(k g )ηp v ηm c50000.8900.60260000.9040.63670000.9160.6476 结论(1)提出了电动叉车势能回收系统的方案,并给出了该系统的控制策略㊂(2)根据电动叉车的设计原则,进行了系统主要零部件的参数匹配设计㊂(3)在AM E S i m 及MA T L A B 环境下,建立了传统系统及势能回收系统的仿真模型,并对势能回收效率进行仿真计算㊂(4)对实车进行了试验研究,验证了仿真模型的有效性和仿真结果的正确性㊂试验结果表明,所设计的新型电动叉车的势能回收效率可达49.3%,其经济性较传统电动叉车有大幅度提高㊂参考文献:[1] 张克军.蓄电池叉车技术的发展趋势[J ].起重运输机械,2003(1):7‐8.Z h a n g K e j u n .D e v e l o p m e n tT r e n d s i nB a t t e r y F o r k -l i f tT e c h n o l o g i e s [J ].H o i s t i n g a n d C o n v e y i n g M a -c h i n e r y,2003(1):7‐8.㊃3782㊃电动叉车势能回收系统研究张克军 陈 剑[2] 李云霞,王增才.基于AM E S i m 的电动叉车液压起升节能系统的仿真研究[J ].机床与液压,2009,37(11):211‐213,238.L iY u n x i a ,W a n g Z e n g c a i .S t u d y ont h eE l e c t r o n i c F o r k l i f tH y d r a u l i cL i f tE n e r g y ‐s a v i n g S ys t e mB a s e d o nAM E S i m [J ].M a c h i n tT o o l&H yd r a u l i c s ,2009,37(11):211‐213,238.[3] 朱建新,刘复平,朱俊霖,等.电动叉车势能回收液压系统工作效率分析与实验[J ].机械设计与究,2011,27(6):101‐104.Z h u J i a n x i n ,L i uF u p i n g ,Z h uJ u n l i n ,e ta l .A n a l y s i s a n dE x p e r i m e n t a l S t u d y o nH y d r a u l i cS ys t e m W o r k E f f i c i e n c y f o rR e c o v e r i n g t h eP o t e n t i a l E n e r g y o f E -l e c t r i cF o r k l i f t [J ].M a c h i n e D e s i gna n d R e s e a r c h ,2011,27(6):101‐104.[4] M i n a vT ,I mm o n e vP ,L a u r i l aL ,e t a l .E l e c t r i cE n e r -g y R e c o v e r y S y s t e m f o ra H y d r a u l i c F o r k l i f t T h e o r e t i c a la n d E x pe r i m e n t a lE v a l u a t i o n [J ].I E T E l e c t r i cP o w e rA p p l i c a t i o n s ,2011,5(4):377‐385.[5] L i nT i a n l i a n g ,W a n g Q i n gf e ng ,H uB a o z a n ,e t a l .R e -s e a r c ho n t h eE n e r g y R e g e n e r a t i o nS y s t e m s f o rH y -b r i dH y d r a u l i cE x c a v a t o r s [J ].A u t o m a t i o ni nC o n -s t r u c t i o n ,2010(19):1016‐1026.(编辑 张 洋)作者简介:张克军,男,1971年生㊂合肥工业大学噪声振动工程研究所博士研究生㊂研究方向为机械系统动态性能及低噪声设计㊂陈 剑,男,1962年生㊂合肥工业大学噪声振动工程研究所教授㊁博士研究生导师㊂铰链间隙对连杆机构运动精度的重要性测度分析孙中超 喻天翔 崔卫民 宋笔锋西北工业大学,西安,710072摘要:为研究铰链间隙的不确定性对连杆机构输出误差和失效概率的贡献,以舱门机构为例,建立了其多体运动学模型㊂将机构部件分类为拉压杆和受弯杆,基于 等效杆长理论”,建立了运动精度模型和可靠性模型㊂分别采用针对输出误差和失效概率的矩独立重要性测度方法,对铰链间隙进行了重要性测度与分析,研究了铰链间隙分布参数的变化对其重要度的影响㊂计算和分析结果表明,铰链间隙均值的变化对重要度影响较小,标准差的变化对重要度影响较大㊂减小铰链间隙的标准差,能更为显著地降低其不确定性对机构输出误差和失效概率的贡献㊂关键词:铰链;间隙;连杆机构;运动精度;重要性测度中图分类号:T B 114.3 D O I :10.3969/j.i s s n .1004-132X.2014.21.007I m p o r t a n c eM e a s u r e o fR e v o l u t e J o i n t C l e a r a n c e a b o u tM o t i o nA c c u r a c y o fL i n k a geM e c h a n i s m S u nZ h o n g c h a o Y uT i a n x i a n g C u iW e i m i n S o n g B i f e n gN o r t h w e s t e r nP o l y t e c h n i c a lU n i v e r s i t y,X i ’a n ,710072A b s t r a c t :I no r d e r t o s t u d y t h e c o n t r i b u t i o no f t h e j o i n t c l e a r a n c e u n c e r t a i n t y o n t h e o u t pu t e r r o r u n c e r t a i n t y o fm e c h a n i s m ,a g e a r d o o rm e c h a n i s mo f a n a i r p l a n ew a s t a k e n a s e x a m pl e t o i l l u s t r a t e t h e I M o f t h e r e v o l u t e j o i n t c l e a r a n c e .F i r s t l y,t h ek i n e m a t i cm o d e l o f t h em e c h a n i s m w a s c o n s t r u c t e d .S e c o n d l y ,t h ec o m p o n e n t so f t h e m e c h a n i s m w e r ec l a s s i f i e da st w o ‐f o r c eb a r sa n db e n d i n gpa r t s .B a s e do n t h e e q u i v a l e n t l e n g t h t h e o r y ”,t h em o t i o na c c u r a c y m o d e l a n d r e l i ab i l i t y mo d e l o f t h e g e a r d o o rm e c h a n i s m w e r e c o n s t r u c t e d .A t l a s t ,w i t ht h em o m e n t ‐i n d e pe n d e n t I M m e t h o da b o u tm o t i o n a c c u r a c y a n df a i l u r e p r o b a b i l i t y ,t h e I M o f jo i n t c l e a r a n c ew a se m u l a t e du n d e rd i f f e r e n td i s t r i b u t i o n p a r a m e t e r s .F r o mt h e e m u l a t i o n r e s u l t s o n e c a n g e t t h a t t h e v a r i a n c e h a s a b i g g e r a f f e c t i o n o n t h e i m -p o r t a n c e v a l u e o f t h e jo i n t c l e a r a n c e t h a n t h a t o fm e a nv a l u e .K e y wo r d s :r e v o l u t e j o i n t ;c l e a r a n c e ;l i n k a g em e c h a n i s m ;m o t i o na c c u r a c y ;i m p o r t a n c em e a s u r e (I M )0 引言连杆机构的铰链一般采用间隙配合㊂由于铰收稿日期:2013 05 29基金项目:国家自然科学基金资助项目(51105308);总装备部预研课题(51319010104)链间隙的存在,机构的实际输出必然存在一定误差㊂为减小铰链间隙对机构输出误差的影响,消除机构设计的薄弱环节,需依据铰链间隙对机构输出误差和失效概率的影响,对其重要度进行量化分析和排序㊂然而,机构铰链存在如下特点:①㊃4782㊃中国机械工程第25卷第21期2014年11月上半月。