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基于雅可比旋量的复杂串并联结构公差分析
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作者 李景森 刘竹丽 陈小锋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第6期134-139,146,共7页
针对当前的雅可比旋量模型无法完全考虑并联尺寸,并联结构累积公差计算困难的问题,提出一种基于雅可比旋量模型的复杂串并联结构解决方案。根据产品的装配先后顺序,分析了零部件在装配定位优先级意义下的误差形成机理,考虑并联结构之间... 针对当前的雅可比旋量模型无法完全考虑并联尺寸,并联结构累积公差计算困难的问题,提出一种基于雅可比旋量模型的复杂串并联结构解决方案。根据产品的装配先后顺序,分析了零部件在装配定位优先级意义下的误差形成机理,考虑并联结构之间耦合作用对于误差计算的影响,确定了并联结构旋量参数的计算方法。引入装配体所有的公差信息,将复杂串并联结构转换为串联结构求解,并通过特殊点法检测配合面是否正确接触。以某型号UVW平台旋转单元为例,与3种传统方法相比,累积误差预测范围缩小了34.1%,验证了该方法的可行性,并能够有效提高装配偏差预测的精度。 展开更多
关键词 雅可比旋量模型 并联结构 误差传递路径 装配精度
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雅可比-旋量模型在三维统计公差再设计中的应用研究 被引量:4
2
作者 彭和平 闵珉 彭卓群 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第11期158-162,166,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 可比-模型 统计公差设计 尺寸链 蒙特卡罗模拟 功能要求
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雅可比旋量的装配体并联结构公差分析方法研究 被引量:9
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作者 戴宏玮 陈琨 +3 位作者 于慧 杜欣霏 高建民 高智勇 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期156-165,222,共11页
针对使用雅可比旋量模型进行公差分析时,装配体局部并联结构累积公差难以计算的问题,提出了一种考虑配合表面接触状态的分步计算方法。该方法构建了局部并联结构的功能要求形成连接图,对装配结果的形成过程进行了描述,进一步建立了零部... 针对使用雅可比旋量模型进行公差分析时,装配体局部并联结构累积公差难以计算的问题,提出了一种考虑配合表面接触状态的分步计算方法。该方法构建了局部并联结构的功能要求形成连接图,对装配结果的形成过程进行了描述,进一步建立了零部件的雅可比旋量模型,计算了配合表面在零部件坐标系下的变动旋量。设计了配合平面空间位置关系检测算法,保证了配合平面间正确的物理接触;使用差分进化算法,以正确装配后被装配零部件重心最低为优化目标,计算了局部并联结构的公差累积结果。在充分利用设计信息的基础上,完成了含局部并联链的装配连接关系图向单一串联链的转化。以汽轮机通流间隙的建模和计算为例,验证所提方法的可行性。结果表明:所提方法对相关公差和配合信息进行了合理的平衡,能够显著提高模型的精确性和可靠性。 展开更多
关键词 雅可比旋量模型 装配体局部并联结构 空间面片相交检测算法 差分进化算法 汽轮机通流间隙
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面向公差原则的装配体公差优化分配
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作者 程彬彬 黄美发 +1 位作者 庞静娜 刘朝福 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期152-155,共4页
针对现有装配体公差优化分配中没有考虑公差原则影响的问题,将公差原则引入到装配体公差优化分配模型中,为面向公差原则的装配体公差优化分配提供一种可行的方法。首先,以公差原则修正后的雅可比旋量模型为基础,构建装配体公差优化分配... 针对现有装配体公差优化分配中没有考虑公差原则影响的问题,将公差原则引入到装配体公差优化分配模型中,为面向公差原则的装配体公差优化分配提供一种可行的方法。首先,以公差原则修正后的雅可比旋量模型为基础,构建装配体公差优化分配模型的装配功能约束;其次,结合实际机械加工精度范围,构建装配体公差优化分配模型的加工能力约束;然后,根据公差成本函数,构建装配体公差优化分配模型的优化目标;最后,以机床尾座为实例说明了面向公差原则的装配体公差优化分配过程,采用遗传算法求解,对装配体公差优化分配结果进行了分析,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 雅可比旋量模型 公差优化分配 公差原则 公差成本函数
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装配体三维公差建模及分析研究 被引量:8
5
作者 程彬彬 王志越 +1 位作者 黄美发 孙永厚 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第4期76-79,共4页
传统的公差分析以平面尺寸链为基础,只能进行尺寸公差的分析,无法考虑形位公差的影响,在零件的制造过程中,受各种加工条件及外界因素的影响,不可避免的存在形位误差,这些形位误差对装配体的功能要求起着重要作用。为了解决此问题,利用... 传统的公差分析以平面尺寸链为基础,只能进行尺寸公差的分析,无法考虑形位公差的影响,在零件的制造过程中,受各种加工条件及外界因素的影响,不可避免的存在形位误差,这些形位误差对装配体的功能要求起着重要作用。为了解决此问题,利用雅可比旋量理论建立了装配功能要求与零件公差之间的三维公差数学模型,将该模型融入蒙特卡洛算法中,实现了装配体三维公差统计分析。最后以机床尾座为例,对比了极值法与统计法的分析结果,验证了所述方法的实用性。 展开更多
关键词 雅可比旋量模型 公差分析 蒙特卡洛算法
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基于公差原则的装配公差统计分析 被引量:2
6
作者 王辉 黄美发 +2 位作者 郑素娟 杨盛宇 李超元 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期24-28,共5页
为了提高机械产品的互换性,减少制造成本,公差原则在零件设计时有着广泛的应用,但是在现有的装配公差统计分析方法中却较少考虑零件的公差原则。为解决此问题,基于雅克比旋量理论建立了考虑公差原则的三维装配公差模型,并结合蒙特卡洛... 为了提高机械产品的互换性,减少制造成本,公差原则在零件设计时有着广泛的应用,但是在现有的装配公差统计分析方法中却较少考虑零件的公差原则。为解决此问题,基于雅克比旋量理论建立了考虑公差原则的三维装配公差模型,并结合蒙特卡洛法对装配体进行统计公差分析,期间在用旋量区间表示特征变动时并考虑了旋量间的约束关系,使公差分析结果更加符合实际情况。最后以简易顶尖尾座装配体为实例,对比了零件应用不同公差原则时的公差分析结果,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 公差原则 雅可比旋量模型 公差分析 蒙特卡洛
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考虑多公差耦合的几何要素误差建模及产品装配精度预测 被引量:4
7
作者 刘玉鑫 张根保 冉琰 《重庆大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-19,共9页
为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法。该方法采用小位移旋量(SDT,small displacement torsor)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程... 为了准确有效地实现零件几何要素误差建模,提出了一种基于多公差耦合作用下的几何要素误差建模方法。该方法采用小位移旋量(SDT,small displacement torsor)描述公差,针对平动公差与固定公差耦合建立几何要素误差模型,通过利用约束方程的不合格率p,推导各个误差分量参数的实际的分布规律,建立几何要素误差模型。采用雅可比旋量模型将该方法扩展应用于复杂装配体的装配误差建模中,实现了装配精度的预测。以顶尖尾座装配精度预测为例,验证了该方法的合理性及可行性。 展开更多
关键词 误差建模 装配精度预测 雅可比旋量模型
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基于公差原则的装配体公差建模
8
作者 程彬彬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第3期109-112,共4页
为了建立可以反映公差原则的装配体公差数学模型,研究了尺寸公差、形位公差的关系及补偿方式,基于形位公差的动态公差图,给出了最大实体要求下功能要素的旋量表示,修正了雅可比旋量模型,提出了一种基于公差原则的装配体公差建模方法。... 为了建立可以反映公差原则的装配体公差数学模型,研究了尺寸公差、形位公差的关系及补偿方式,基于形位公差的动态公差图,给出了最大实体要求下功能要素的旋量表示,修正了雅可比旋量模型,提出了一种基于公差原则的装配体公差建模方法。结合机床尾座实例,分析了零件之间的装配约束关系,建立了最大实体要求下的装配体公差数学模型,能够处理尺寸公差、形位公差之间的相关要求,扩大了装配体公差建模的应用范围,保证了公差建模理论的完整性和合理性。 展开更多
关键词 公差建模 公差原则 雅可比旋量模型
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考虑公差原则应用的统计公差分析方法 被引量:1
9
作者 周志鹏 彭和平 常素萍 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第12期38-43,共6页
关联尺寸公差和几何公差的公差原则的应用对提高机械零件的互换性、降低制造成本具有重要意义。针对目前公差分析中很少考虑公差原则的情况,提出了一种考虑公差原则影响的统计公差分析方法。该方法采用小位移旋量参数建立尺寸和几何特... 关联尺寸公差和几何公差的公差原则的应用对提高机械零件的互换性、降低制造成本具有重要意义。针对目前公差分析中很少考虑公差原则的情况,提出了一种考虑公差原则影响的统计公差分析方法。该方法采用小位移旋量参数建立尺寸和几何特征变动区域的表达模型,并将公差原则应用而获得的奖励公差建模为旋量参数的附加约束,然后将这些具有附加约束的小位移旋量集成到统一雅可比-旋量模型中,结合蒙特卡罗模拟技术实现统计公差分析。最后,通过齿轮装配实例验证该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 统计公差分析 统一可比-模型 公差原则 奖励公差
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