[发明专利]基于蒙特卡罗技术的大型高速回转装备形位公差分配方法

摘要

基于蒙特卡罗技术的大型高速回转装备形位公差分配方法属于机械公差分配技术；分析大型高速回转装备的径向和轴向测量面的定位及定向公差在装配中的传递过程，确定n级装备装配后的圆心坐标的传递关系，得到装配后装备偏心与各级转子定位、定向公差和旋转角度之间的关系；依据蒙特卡罗法生成各级大型高速回转装备的径向偏心及轴向垂直度数据，绘制出分布函数求出概率密度函数，进而得到各级大型高速回转装备的径向偏心及轴向垂直度公差与最终多级装备同轴度公差的概率关系，实现大型高速回转装备公差的分配。

主权项

基于蒙特卡罗技术的大型高速回转装备形位公差分配方法，其特征在于：定义4×4矩阵，其中R为3×3旋转矩阵，表示绕X、Y和Z轴的角度，p为1×3矢量，表示在X、Y和Z轴方向位置公差；大型高速回转装备的径向测量面的定位公差在装配中的传递矩阵为T_ecc，则偏心矩阵，其中e为大型高速回转装备的径向测量面偏心，θ_e为大型高速回转装备的径向测量面偏心角，H为大型高速回转装备高度；大型高速回转装备的轴向测量面的定向公差在装配中的传递矩阵为T_tilt，则倾斜矩阵，其中θ_t为大型高速回转装备的轴向测量面倾斜角，θ_l为大型高速回转装备的轴向测量面的拟合平面最低点所在角度；则n个装备的装配后圆心坐标的传递关系T_n为，（n=2,3,4,…），其中T_ri，为i级装备的旋转矩阵，T_ecci为i级装备的偏心矩阵和T_perpi为i级装备的倾斜矩阵（i=1,2,…,n），其中1级装备的旋转矩阵T_r1=E，n级装备的倾斜矩阵T_tiltn=E，旋转矩阵，其中θ_ri为i级大型高速回转装备的旋转角度；则装配后各级装备在X，Y轴方向的分量为（n=2,3,4,…），其中e_i为i级大型高速回转装备的径向测量面偏心，θ_ei为i级大型高速回转装备的径向测量面偏心角，H_i为i级大型高速回转装备的高度，θ_ri为i级大型高速回转装备的旋转角度，θ_li为大型高速回转装备的轴向测量面的拟合平面最低点所在角度，r_i为i级大型高速回转装备的轴向测量面半径，h_i为i级大型高速回转装备的轴向测量面垂直度，（i=1,2,…,n）；依据蒙特卡罗法生成各级大型高速回转装备的径向偏心及轴向垂直度数据10000组，将随机数带入（n=2,3,4,…），旋转各级大型高速回转装备的旋转角度，进而得到10000组多级装备的同轴度参数，根据绘制的分布函数求出概率密度函数，进而得到各级大型高速回转装备的径向偏心及轴向垂直度公差与最终多级装备同轴度公差的概率关系，实现大型高速回转装备公差的分配。