基于實際工況的數(shù)字樣機公差影響研究.pdf

1、目前的數(shù)字樣機通常不考慮公差，并忽略實際工況影響，不能完全反映產(chǎn)品的實際工作情況。在公差研究領(lǐng)域，建立基于實際工況的數(shù)字樣機公差模型，不僅有利于設(shè)計驗證，而且有利于后期的生產(chǎn)。因此，對于適用于數(shù)字樣機的公差數(shù)學(xué)建模理論和方法的研究成為當(dāng)務(wù)之急。針對該問題，本文主要作了如下幾方面的研究工作： 1、數(shù)字樣機公差數(shù)學(xué)模型的構(gòu)造理論和方法研究。以雅可比旋量理論為基礎(chǔ)，研究裝配體公差數(shù)學(xué)建模方法，建立表征各功能要素與最終裝配要求之間聯(lián)系的

2、數(shù)學(xué)模型，并通過該模型分析各功能要素公差對最終裝配要求的影響。 2、實際工況建模方法及其影響研究。分析實際工況對裝配體變形的影響，并用數(shù)學(xué)算法計算該影響，將其轉(zhuǎn)變?yōu)檠趴杀刃啃拚浚ㄟ^對雅可比旋量公差模型在實際工況下的擴充與修正，建立基于雅可比旋量和實際工況的裝配體公差數(shù)學(xué)模型，以此量化分析實際工況對產(chǎn)品工作性能及公差設(shè)計的影響。 3、基于實際工況的裝配體公差優(yōu)化研究。將實際工況下的雅可比旋量理論應(yīng)用于公差優(yōu)化，突破了

3、目前公差優(yōu)化多用于尺寸公差的局限。根據(jù)雅可比旋量模型建立直角坐標系空間六自由度的約束條件，以最小成本法為例，建立裝配體公差最小成本優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并采用遺傳算法進行計算，最終優(yōu)化分配包括形位公差在內(nèi)的裝配體組成環(huán)公差。 4、實例應(yīng)用以驗證研建數(shù)學(xué)模型。以某齒輪泵裝配體為例，分別建立理論與實際工況下的裝配體公差數(shù)學(xué)模型，對比兩模型，由此定量得出實際工況對整個產(chǎn)品的最終裝配間隙的影響，最終優(yōu)化分配該裝配體公差。 5、總結(jié)與展望