[发明专利]一种复杂传动机构三围尺寸链分析方法

说明书

本发明公开了种复杂传动机构三围尺寸链分析方法，包括有以下步骤：S1，建立尺寸链分析模型，设置各组成环公差及封闭环；S2，应用Teamcenter VSA三围尺寸链分析工具，建立三维尺寸链模型后，进行仿真次数、公差范围、是否可视化展示参数设置；S3，依托各组成环影响因素分析，实施精度优化分配，本发明涉及结构与机构精度设计技术领域。本发明，解决了目前传动机构设计中往往借鉴成功产品经验，缺少系统的精度分配方法作为指导，导致零件加工难度、成本和报废率增加，不利于批量生产的问题。

技术领域

本发明涉及结构与机构精度设计技术领域，特别是涉及一种复杂传动机构三围尺寸链分析方法。

背景技术

传动机构是运动机构的重要组成部分，实现动力由驱动源向执行机构的传递。受限于零件加工精度和装配误差，执行机构末端将产生一定的机械零位置偏差和间隙。目前传动机构设计中往往借鉴成功产品经验，缺少系统的精度分配方法作为指导，导致零件加工难度、成本和报废率增加，不利于批量生产。

因此有必要针对传动机构的机械零位和间隙开展尺寸链分析，以优化各环节的精度设计。由于传动机构往往由诸多环节组成，传统的尺寸链分析方法难以满足要求。为解决上述问题，亟需引入尺寸链分析工具和方法，全面梳理尺寸链各组成环，通过概率分析的方式获得传统系统机械零位、间隙值以及各组成环量化的影响度，实现精度指标的最优分配。

本项目首先提出利用蒙特卡洛(Monte—Carlo)建立基于公差实际分布的概率化精度分析方法，然后借助Teamcenter VSA三围尺寸链分析工具，解决了复杂机构尺寸链分析问题，实现了各组成环精度指标的最优分配，大幅降低零件加工和装配要求，有效提高生产效率和经济性。

发明内容

为了解决目前传动机构设计中往往借鉴成功产品经验，缺少系统的精度分配方法作为指导，导致零件加工难度、成本和报废率增加，不利于批量生产的问题，本发明的目的是提供一种复杂传动机构三围尺寸链分析方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种复杂传动机构三围尺寸链分析方法，包括有以下步骤：

S1，建立尺寸链分析模型，设置各组成环公差及封闭环；

S2，应用Teamcenter VSA三围尺寸链分析工具，建立三维尺寸链模型后，进行仿真次数、公差范围、是否可视化展示参数设置；

S3，依托各组成环影响因素分析，实施精度优化分配。

优选的，所述S1中，从所有各组成环的分布尺寸中随机抽样，并把由此得到的各随机抽样值带入到尺寸链方程中，进而求得封闭环，具体步骤如下：

步骤一，利用计算机产生一系列在0～1之间均匀分布的伪随机数A_i；

步骤二，若组成环渐近正态分布，则可通过变换将均匀分布的随机数A_i变换成标准正态分布N(0,1)的随机数，其变换公式为：

式中的U₁、U₂为相互独立且服从N(0,1)分布的随机数；

步骤三，由于各组成环尺寸的均方根差未必等于1，所以还要将U₁、U₂...U_q变换为N(0,σ²)分布的随机数H₁、H₂...H_q，而H_i则是符合各组成环尺寸分布特性的随机变量：

H_i＝ML_i+T_i/6xU₁