戴宏玮,陈琨,于慧,杜欣霏,高建民,高智勇

(西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,710049,西安)

随着机械产品向复杂化、精密化等方向发展,服役环境越来越恶化和极限化,装配精度要求越来越高、装调难度越来越大,产品整机装配性能也越来越难保证[1]。使用装配体公差分析技术,对产品重要装配尺寸进行计算和仿真,对于保证和提高产品的装配成功率以及装配精度有着重要的意义[2]。作为一种三维公差分析模型,雅可比旋量模型[3-4]在三维空间中表示和传播公差,一方面可以体现装配体空间结构在公差传播过程中的几何杠杆作用,另一方面可以全面考虑尺寸公差、形位公差,以及尺寸公差和形位公差之间的耦合结果。在计算方面,雅可比旋量模型有着简洁的数学表达式和相对成熟的算法,非常适合由多个零件构成、含有大量公差信息的复杂装配体[5],但传统的雅可比旋量模型不能很好地实现对装配体局部并联结构的计算。

对于装配体局部并联结构,传统的建模方法只取其局部并联链中的一条支链用于建立雅可比旋量模型,丢失了一部分公差和配合信息,降低了计算结果的精度和可靠性。Chen等[6]给出了一种雅可比旋量模型中局部并联结构的公差分析方法,通过对旋量参数的组合运算,完成了对由圆柱面接触副与平面接触副构成的局部并联结构的公差建模。统计结果显示该方法显著提高了模型的精度。……