提出一种基于小位移旋量(SDT)公差建模和蒙特卡洛模拟的装配体公差优化设计方法,通过分析装配精度链、装配结合面和结合面公差3个对装配精度具有重要影响的核心要素之间的关系,利用SDT理论和蒙特卡洛模拟法建立公差模型,再利用齐次变换理论建立结合面误差模型和装配精度模型,进而推导出装配体装配精度与结合面公差相关的映射模型;结合公差制造成本、装配精度可靠度原则,建立装配体装配精度的公差优化模型,并以顶尖装配体为例完成公差优化分析。研究发现在满足装配精度可靠度的前提下,可使顶尖装配体加工成本降低9.02%,而装配精度可靠度提高至97.81%,验证了所提方法的有效性。

为了研究轴颈表面误差对滑动轴承转子系统特性的影响,以及基于SDT理论所建立的SDT误差模型的可行性,引入SDT理论对轴颈表面的随机误差进行表征,进一步推导出一种新的油膜厚度计算广义方程,在此基础上求解了雷诺方程。在SDT误差模型基础下,研究圆度误差对滑动轴承的摩擦功率损耗、临界转速、承载能力以及稳定性的影响。研究结果表明:随着旋量参数的增大,摩擦功率损耗在x方向减小,y方向增大,且随着偏心率的增大摩擦功率损耗减小,特别是偏心率小于

闭锁机构是自动武器的主要工作机构,其装配质量对武器发射可靠性与使用安全有较大影响。目前,自动武器产品的公差分析仍使用传统的线性尺寸链计算方法,而忽视了特征变动和配合间隙对装配质量的影响。通过三维偏差分析技术对闭锁机构装配精度进行预测,提出了特征要素离散化处理的方法,采用矢量坐标矩阵来描述几何特征要素在空间中的位置变动,通过蒙特卡洛模拟法随机抽样进行仿真试验,模拟实际表面的偏移。分析满足约束条件的随机数样本,求解装配偏差累积模型,得到了与实际装配情况一致的结果。通过实例对比分析了尺寸链计算、旋量矩阵法和软件仿真三种方法的特点,验证了该方法的有效性,为自动武器设计制造集成应用的实施提供了参考。

零件的公差分析是装配体累积公差分析中重要的环节，公差模型建立的正确与否将直接影响累积公差分析的结果。文中针对高温引起零件的热变形，基于小位移旋量理论，研究部分功能表面热变形与几何变动公差的合成方法，为累积公差分析提供公差模型，为公差的合成奠定基础。

探讨了各种公差区域和各种连接的小位移旋量（SD T）的描述方法;研究如何用表面模型来实现对装配体的描述,并且借助于小位移旋量确定装配体任意表面之间的相对位置;根据各个功能要素对于产品的装配功能要求的影响,创建三维公差分析尺寸链,实现面向装配的三维尺寸和几何公差分析;最后给出公差分析实例对所提出的方法加以验证。