全回转推进器传动轴系装配公差优化设计

摘要

全回转推进器是一种重要的海洋动力装备，其装配制造水平对于保证其服役性能具有重要意义。在全回转推进器的研制中，由于其自身结构的复杂性，容易发生装配精度难以满足实际需求的现象。合理的装配公差设计是提升装配精度、降低研发成本和提升装配成功率的有效途径。随着计算机辅助技术的发展，在产品的设计和研制过程中，计算辅助公差设计扮演着重要角色。本文以全回转推进器为对象，结合实际工程需求，围绕公差建模、公差分析、公差分配三个方面，对几何精度设计展开研究，力图提高公差优化设计方法的效率。论文的主要成果如下：
　　首先，进行了全回转推进器传动轴系的三维公差建模方法研究。针对传动系统的结构特殊性，提出了一种求解并联支承旋量参数的方法，将其与雅可比旋量模型相结合，建立了三维公差分析模型，并给出了分析模型的贡献度计算方法，提出了求解带并联尺寸链的三维公差建模分析方法。然后，针对全回转推进器传动轴系进行三维公差建模及分析，建立传动轴系的装配体三维公差分析模型，并进行分析计算。
　　研究了基于统计公差优化技术的公差分配方法，建立了以装配功能要求、加工能力、装配成功率为约束的基于加工成本的公差优化分配模型，提高了公差优化方案的可行性；将灰狼算法与蒙特卡洛算法结合以能更好地求解公差分配优化问题，并将此优化方法应用到全回转推进器传动轴系的工程实例中，对所提出算法的有效性进行了验证。结果证实在符合装配功能要求以及成功率的条件下，可以降低零件的加工精度和加工成本，符合经济性原则。

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1 绪论

1.1课题概述

1.2相关问题国内外研究现状

1.3主要研究内容和框架

2三维公差建模理论与方法

2.1引言

2.2 三维公差建模方法

2.3贡献度分析

2.4本章小结

3全回转推进器传动轴系的装配公差建模及分析

3.1 引言

3.2全回转推进器传动轴系装配公差建模

3.3 并联支撑结构及其并联尺寸链求解方法

3.4三维公差分析模型数值计算

3.5本章小结

4 全回转推进器传动轴系的装配公差优化分配

4.1引言

4.2 公差成本模型选取

4.3传动轴系装配公差优化模型的建立

4.4基于灰狼优化算法的传动轴系装配公差优化分配

4.5实例应用

4.6本章小结

5总结与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献