公差原则应用实例分析

公差原则是进行精度设计时处理尺寸公差与形位公差关系的指导原则。本文作者着重阐述3个公差原则的区别,分析典型实例,明确说明三种公差原则的应用场合,并指出合理地选用公差原则对提高机械产品质量、降低生产成本的作用。     

配制配合公差在零件尺寸公差的运用

以往在配制配合公差选择方面，多是以“先按互换性生产选取配合，配制的结果满足此配合公差”的方法来进行。配制配合零件的尺寸公差以设计时提出的配合公差为依据，并参考国标规定的公差带进行选用。本文讨论了大尺寸段公差与配合的特点，测量误差对配合公差的影响，并提出了如何保证配制配合配合性质的方法。     

公差设计优化法

本文在评价我国现行的公差设计方法及美国SPOTTS方法的基础上,试图从不等精度出发,提出一种优化的公差设计理论及其方法。该方法的实质是:假设各零件根据结构特征、性能要求,按各自所需精度加工,且制造成本费用最低,经回归分析,非线性最优化的推证.得出了一套基本公式。 根据尺寸链原理,运用公差设计优化法,并籍助计算机的使用,可对各种机械的机构系统比较合理地分配零、部件尺寸公差。     

AUTO CAD软件在机械图样上标注公差的应用

本文描述了AUTOCAD在机械图样上标注公差软件的开发。在HCAD2.5(或2.18)系统软件支持下,该软件可在计算机所绘制的机械图样上标注各种公差(配合代号、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度要求和理论正确尺寸)。该软件综合应用形文件、菜单文件和AUTOLISP,具有运行速度快、占主机内存少、使用方便且简单易学等特点。实践证明,该软件很实用,是对AUTOCAD通用软件的补充,将成为机械工程技术人员进行CAD的辅助工具。     

简化平面尺寸链公差计算的方法

平面尺寸链中公差的计算比直线尺寸链中公差的计算复杂,不便应用极值法进行计算。本文应用多元函数的偏微分理论和工艺尺寸链原理,提出一种简化平面尺寸链公差计算的方法,应用此方法可以简捷地计算平面孔系尺寸公差及平面尺寸链中的其它尺寸公差。     

高职公差配合与技术测量教学体会

《公差配合与技术测量》是机械类专业重要的专业基础课之一,机械行业的工作岗位,从设计制造工程师到生产一线的操作工都必须具有《公差配合与技术测量》方面的基本知识和基本技能。本文主要结合本人多年的教学实践,探讨如何优化《公差配合与测量技术》的教学方法,提高教学效果。     

职业教育《公差配合与测量技术》教学方法探索

《公差配合与技术测量》（以下简称《公差配合》）是机械类专业重要的专业基础课之一，机械行业的工作岗位，从设计制造工程师到生产一线的操作工都必须具有《公差配合》方面的基本知识和基本技能。职业教育以培养应用型、实用型人才为目标，其机械类和机电类专业必须重视《公差配合》的教学。但此门课程以其自身特点，往往在教学过程中收效甚微。基于此点，笔者结合自己在教学过程中就《公差配合》的教学谈几点体会。     

虚拟设计中公差与配合的检验和分析方法

探讨了虚拟设计中公差与配合的检验和分析方法.根据国家标准规定的标准公差及优先配合建立了参考数据库,提出了公差与配合检验的准则.通过检索参考数据库对公差与配合进行检验,对不合理的公差给出修改建议,然后根据生产实际选用最坏分析法或统计分析法对尺寸/公差链进行分析.若不符合设计要求则进行百分比贡献分析,并对百分比贡献较大的尺寸公差提出修改建议.     

公差原则的应用

本文分析了不同的公差原则。指出了形位公差和尺寸公差是可以相互转换的，着重分析相关原则在工程实际中的应用。     

零件设计中形状位置公差的确定

论述了在机械产品设计时,如何合理并正确地确定零件形位公差的项目、基准要素、形位公差的等级及公差值。并叙述了形位公差与尺寸公差的关系,以便于合理的分配和给定尺寸、形状或位置公差。     

基于模糊层次分析法的RV减速器公差设计方法

精密传动用RV减速器的零件公差设计是其研发过程中的一大难点。为此提出了一种基于模糊层次分析法的RV减速器的公差设计方法。通过敏感度分析,构造零件设计参数误差对传动精度影响程度的敏感度权系数,利用三角模糊数层次分析法构造零件加工难易度权系数。基于几何平均数法建立零件设计参数的权重表达式用于计算RV减速器的回差,从而实现零件设计参数的公差分配。通过样机的设计及实验表明该方法是可行的,对RV减速器的公差设计具有一定的指导意义。     

用于机械系统精度预测的理想表面法

为了实现复杂机械系统的精度预测,提出了一种能够综合考虑尺寸、形位公差的精度预测方法.将零部件的实际配合面抽象为理想配合面,用单位法矢量表示位置和方向,在刚体条件下从设计信息中获取理想配合面的单位法矢量.采用齐次转换矩阵的方法,得到各零件坐标系之间的转换矩阵,根据系统末端功能面在基准坐标系下单位法矢量的变动范围,分析系统末端功能面的空间位置分布范围和分布规律,从而实现了对机械系统的精度预测.以某型圆柱磨齿机的砂轮修整器为例,进行了3 000次的模拟公差分析计算,得到了工作点位置分布云图和概率密度曲线,与不考虑形位公差精度预测结果的对比表明,该方法能够综合考虑尺寸和形位公差,得到的公差分析结果更接近实际生产情况.     

现代公差设计理论研究

随着机械制造技术的发展与计算机的普及应用,新的公差设计理论的研究发展迅速,其中统计公差、公差优化设计和计算机辅助公差等新理论、新技术的研究与运用尤为引人注目,本文对此进行了论述     

组合简结构参数设计及过盈量公差的确定

分析了过盈量对组合筒强度的影响,提出了在内压、结构尺寸一定的情况,内外筒间最大及最小过盈量的确定方法,推导出内、外筒间过盈量范围为已知时,组合筒结构尺寸的设计公式。     

统计尺寸公差的设计方法

本文主要论述统计尺寸公差设计的一般方法和规则,所采用的方法有:多重卷积法、离散法、误差传递法、折合为均匀分布的简化算法以及标准简化算法。这些方法适用于快速设计和计算机设计,与传统设计不同,设计结果应与给定的分布要求相对应。     

Integrated Robust Design Method Based on Maximum Tolerance Region

Traditionally,parameter design is carried out prior to tolerance design. However, this two-step design strategy cannot guarantee optimal robustness for products＇ quality. The proposed integrated robust design method determined the optimal parameter and tolerance simultaneously by calculating the maximum tolerance region,thereby improving the quality of products. In addition,the proposed method did not need uncertainty analysis to obtain the maximum tolerance region,so that the calculation cost could be decreased. And the method avoided the difficulty of gaining costtolerance function as maximum tolerance region represented both demand of cost and robust. Finally,an amplifier circuit case was conducted for verification purpose. Based on the results, the proposed approach could provide robust solution with optimal maximum tolerance region.     

随机谱载荷下无人机机翼外挂物悬挂挂架的损伤容限分析

机翼外挂物悬挂挂架结构的损伤容限分析是确保结构安全、实现预期目标任务的重要内容,目前针对无人机机翼外挂物悬挂挂架的损伤容限分析及研究较少.以大展弦比无人机机翼组合探头挂架为例,进行了机翼外挂物悬挂挂架损伤容限分析.根据机翼组合探头挂架的结构设计特征,建立了挂架的有限元分析模型,通过疲劳载荷工况应力分析确定了疲劳危险点,采用随机编谱方式,获得了分析部位的损伤容限载荷谱.基于断裂力学,采用Runge-Kutta方法来估算裂纹扩展行为,得到了分析部位的裂纹扩展曲线,获得了裂纹扩展特性.分析结果表明,该挂架的分析部位的裂纹扩展寿命为11 615 250次飞行起落,满足预期的剩余强度值设计要求,可根据裂纹扩展寿命制定检查间隔.     

焦面板孔与单元的配合设计及可靠度分析

通过分析功能公差、配合公差和储备公差之间的关系,合理地确定了焦面板孔与单元配合的公差等级.提出了焦面板孔与单元配合的可靠度概念及设计方法.利用配合件尺寸服从正态分布条件的可靠度公式,定量地反映了焦面板孔与单元的实际配合达到设计要求的程度.计算结果表明,这种方法较传统设计方法更加科学,为判断焦面板孔与单元的配合设计是否合理提供了一种科学的评价方法.     

Optimization of Quality Consistency Problem of Electromechanical Component due to Manufacturing Uncertainties with a Novel Tolerance Design Method

The consistency problem caused by uncertainties in manufacturing process is a significant factor influencing the quality of electromechanical components. Currently, there are two approaches for reducing the influence of uncertainties. The first one is to improve the resistance capability of design scheme by using robust parameter design（ RPD） method with nonlinear feature of controllable factors. The second one is to control the influence of uncertainties by using robust tolerance design（ RTD） method with quality loss function,setting the optimal tolerance with the minimum total product loss as the objective. However, as for the electromechanical component, it is difficult to achieve nonlinear region owing to the restrictions of design parameters. In addition,the establishment of cost function in manufacturing process is also confronted by practical difficulties. In order to solve the quality consistency problem under the influence of manufacturing uncertainties,a novel tolerance design method was proposed for the electromechanical components. Through the experiment design and contribution rate analysis, key factors influencing the quality consistency were determined,and the tolerance allocation scheme was confirmed according to the consistency objective of quality.Then, quality distribution characteristics before and after the consistency optimization were analyzed and verified through the Monte Carlo stochastic simulation. The application result of electromagnetic relay proves the effectiveness of the method proposed in this paper.