[发明专利]一种二维装配工艺系统可靠度计算方法

权利要求书

1.一种二维装配工艺系统可靠度计算方法，包括以下步骤：

(1)建立由定位销公差、零件孔或零件槽公差以及定位销累计磨损量引起的夹具定位偏差模型，根据零件偏差与夹具定位偏差的关系，建立零件偏差模型；

(2)以零件偏差的方差与规定阈值进行比较，构建零件装配偏差评估模型，得到保证零件装配偏差合格的定位销累计磨损量范围；

(3)定位销单次磨损增量服从对数正态分布，根据中心极限定理，定位销累计磨损量近似服从正态分布，得出定位销累计磨损量的概率密度函数；

(4)通过分析定位销失效与零件孔或零件槽尺寸偏差的关系，建立定位销失效率模型；

(5)二维装配工艺系统由夹具定位销和零件组成，成串联关系，从夹具定位销失效和零件装配偏差的角度分析，建立工艺系统可靠度模型，得到可靠度：R(t)＝R_f(t)×R_q(t)，其中R_f(t)和R_q(t)分别表示夹具定位销可靠度和零件装配偏差可靠度，t表示装配次数。

2.根据权利要求1所述的二维装配工艺系统可靠度计算方法，步骤(1)中，销孔配合引起的夹具定位偏差为：

δP₁(x)＝(T_p+T_h+δr₁)cosθ

δP₁(z)＝(T_p+T_h+δr₁)sinθ

式中：T_p～N(T_d/2,(T_d/6)²)为定位销的尺寸偏差，T_h～N(T_D/2,(T_D/6)²)为零件孔的尺寸偏差，T_d和T_D分别表示定位销和零件孔或零件槽公差，δr₁表示四向定位销的累计磨损量，θ为定位销与零件孔接触定位角，δP₁(x)表示沿x轴方向的偏差，δP₁(z)表示沿z轴方向的偏差；

销槽配合引起的夹具定位偏差为：

δP₂(x)＝(T_p+T_h+δr₂)esinβ

δP₂(z)＝-(T_p+T_h+δr₂)ecosβ

式中：T_p～N(T_d/2,(T_d/6)²)为定位销的尺寸偏差，T_h～N(T_D/2,(T_D/6)²)为零件槽的尺寸偏差，δr₂表示定位销的累计磨损量，β为零件槽与x轴之间的夹角；e为离散随机变量，定位销接触零件槽上方取1，否则取-1；δP₂(x)表示沿x轴方向的偏差，δP₂(z)表示沿z轴方向的偏差；

根据零件偏差与夹具定位偏差的关系，建立零件偏差模型为δm＝Cv，其中，δm表示零件偏差矩阵，C是系数矩阵，v是夹具定位偏差矩阵：v＝[δP₁(x)δP₁(z)δP₂(x)δP₂(z)]^T，

式中，表示四向定位销和两向定位销的距离，P₁(x)、P₁(z)和P₂(x)、P₂(z)分别表示两个定位销在x轴和z轴上的坐标值，L_x(M_i,P₁)＝P₁(x)-M_i(x)，L_z(M_i,P₁)＝P₁(z)-M_i(z)，i＝1,2…n；γ＝β-α，M_i(x)和M_i(z)分别表示M_i点在x轴和z轴的坐标值，α表示两定位销连线与x轴的夹角。