杨昌明，段胜秋

(西华大学机械工程学院，四川 成都 610039)



基于非对称质量损失模型的函数机构稳健设计

杨昌明，段胜秋

(西华大学机械工程学院，四川 成都 610039)

摘要：为解决产品的质量特性偏离理想值所带来的非对称质量损失问题，提出一种非对称质量损失模型。应用截尾正态分布理论，推导出非对称质量损失的均值计算公式，以曲柄滑块机构为例，建立对称与非对称2种稳健优化模型。与对称质量损失函数相比，基于非对称质量损失函数的优化结果能够有效避开质量损失大的方向，从而有效减小质量损失。蒙特卡洛仿真实验验证了该方法的有效性。

关键词：稳健设计；非对称质量损失函数；曲柄滑块机构；蒙特卡洛法

在工程实践中，产品或工艺过程受到许多随机因素的影响，使得质量特性偏离目标，从而导致质量损失。文献[1]采用二次损失函数来表示这种损失的大小，该方法在工程应用中取得了明显的效果；然而，传统的二次损失函数是一种对称函数，但事实上产品的性能指标大于目标值和小于目标值所造成的损失可能是不对称的。例如，在孔类零件的加工中：当孔的实际尺寸小于孔的最小极限尺寸时，虽然属于不合格零件，但仍可以返工，这时质量损失相对小一些；当孔的实际尺寸超过孔的最大极限尺寸时，零件就要作废，则相应的质量损失就要大一些[2]。

平面函数机构在工程中应用广泛，减小运动误差、提高机构的运动精度及稳健性，有利于机构实现其预期功能。……