雅可比-旋量模型在三维统计公差再设计中的应用研究

来源期刊：机械设计与制造2019年第11期

论文作者：彭和平 闵珉 彭卓群

文章页码：158 - 328

关键词：雅可比-旋量模型;统计公差设计;尺寸链;蒙特卡罗模拟;功能要求;

摘    要：在确定产品功能要求（Functional Requirement,FR）和相应尺寸链的功能要素（Functional Element,FE）副之后,可以推导雅可比-旋量模型的数学表达式。蒙特卡罗模拟使用大量随机数值作为输入来反复运行该模型,使这个确定性的公差分析模型能执行三维统计公差分析。为了实现三维统计公差再设计,提出了在统计条件下雅可比-旋量模型中每个FE对总FR的贡献百分率的计算方法,以帮助设计者确定哪些公差需要收紧或是放松。经过几轮的公差再设计,直到计算出的FR值满足产品所要求的FR,三维统计公差的再设计得以实现。将该方法应用于活塞式发动机装配的曲柄连杆机构以验证其有效性,并通过与确定性公差设计方法比较表明,这里方法能显著降低所需的精度,从而大大降低产品生产和检验成本。