三缸发动机平衡系统配重块加工质量的偏差计算与控制

摘要

三缸发动机平衡系统配重块是决定发动机平衡性能的关键零件，其加工质量的优劣直接影响着系统的平衡品质，进而影响发动机的运转平稳性、振动和噪声，因此必须保证配重块的加工质量满足设计要求。针对配重块加工质量的偏差计算与控制问题，本文主要研究工作如下： （1）为研究加工误差对配重块加工质量的影响，基于小位移旋量理论推导并建立配重块平面特征和柱面特征的公差模型，将特征变动的误差分量约束在公差域内，在此基础上分别建立各个特征的加工质量偏差计算模型和零件加工质量偏差计算模型，并设计物理实验验证计算模型的准确性，为配重块加工质量的分析和控制提供基础。 （2）针对配重块加工质量偏差范围分析涉及的计算量大，精度要求高的特点，利用数论方法构造低偏差序列并替换传统蒙特卡洛模拟法中的随机序列；根据配重块加工误差的分布特性，提出低偏差序列的蒙特卡洛模拟法，基于实例计算配重块加工质量偏差范围。计算实例表明，基于低偏差序列的蒙特卡洛法与传统蒙特卡洛法相比，在保持相似精度的同时其收敛速度更快。 （3）为确定影响配重块加工质量偏差的关键因素，采用正交实验设计方法分析配重块尺寸、形状、位置误差和材料密度对其加工质量的影响，通过方差分析得到各个加工误差对加工质量影响的显著性。推导并建立配重块尺寸公差和形位公差的模糊质量损失模型，以配重块的总成本为目标函数，以加工质量偏差和加工精度作为约束条件，建立配重块公差优化模型；采用遗传算法对优化模型进行求解并进行实例分析，验证配重块公差优化模型的可靠性。 （4）将配重块加工质量偏差的敏感性分析结果应用于配重块的设计和制造阶段，分析零件在实际制造中关键加工参数超差原因及调整方法，论述配重块加工质量控制的实现过程，提出配重块加工质量控制策略，从而在设计和制造阶段实现对配重块加工质量的控制。 论文工作为三缸发动机平衡系统配重块加工质量的控制提供技术基础，有利于提高配重块加工质量，保证三缸发动机平衡系统的性能。

目录

声明

第1章 绪论

1.1论文的研究背景及研究对象

1.2论文主要研究内容的国内外研究现状

1.2.1加工质量偏差建模技术

1.2.2加工质量偏差的敏感性分析

1.2.3零件加工质量控制技术

1.3论文研究的目的和意义

1.4论文的课题支撑和主要研究内容

1.4.1论文的课题支撑

1.4.2论文的主要研究内容

第2章 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算模型

2.1三缸发动机平衡系统及其配重块

2.1.1三缸发动机平衡系统

2.1.2三缸发动机平衡系统配重块的结构特点和功用

2.1.3三缸发动机平衡系统配重块的加工质量指标

2.2 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差计算的特征变动表达与坐标系

2.2.1三缸发动机平衡系统配重块的几何实体及表面特征分析

2.2.2基于小位移旋量的三缸发动机平衡系统配重块特征变动表达

2.2.3三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差计算的坐标系

2.3 三缸发动机平衡系统配重块平面特征加工质量偏差的计算模型

2.3.1三缸发动机平衡系统配重块平面特征的公差模型

2.3.2三缸发动机平衡系统配重块平面特征加工质量偏差的计算模型

2.4 三缸发动机平衡系统配重块柱面特征加工质量偏差的计算模型

2.4.1三缸发动机平衡系统配重块柱面特征的公差模型

2.4.2三缸发动机平衡系统配重块柱面特征加工质量偏差的计算模型

2.5三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算模型

2.6 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差计算模型的实验验证

2.6.1三缸发动机平衡系统配重块加工质量的检测

2.6.2三缸发动机平衡系统配重块加工质量检测结果分析

2.7本章小结

第3章 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算与敏感性分析

3.1三缸发动机平衡系统配重块的加工工艺

3.1.1 三缸发动机平衡系统配重块加工要求

3.1.2 三缸发动机平衡系统配重块的加工工艺

3.2三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算方法

3.2.1 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的蒙特卡洛模拟方法

3.2.2 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算流程

3.2.3三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的计算实例

3.3三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差的敏感性分析

3.3.1 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差敏感性分析的多指标正交实验分析方法

3.3.2 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差敏感性分析的正交实验设计

3.3.3 三缸发动机平衡系统配重块加工质量偏差敏感性分析的正交实验结果

3.4本章小结

第4章 三缸发动机平衡系统配重块加工质量的控制

4.1三缸发动机平衡系统配重块加工质量约束的公差优化

4.1.1三缸发动机平衡系统配重块加工成本模型

4.1.2三缸发动机平衡系统配重块质量损失成本模型

4.1.3 三缸发动机平衡系统配重块公差优化的目标函数

4.1.4三缸发动机平衡系统配重块公差优化的约束条件

4.1.5三缸发动机平衡系统配重块公差优化实例

4.2三缸发动机平衡系统配重块加工质量控制策略

4.2.1三缸发动机平衡系统配重块加工质量超差原因分析及调整

4.2.2 三缸发动机平衡系统配重块加工质量控制过程

4.2.3 三缸发动机平衡系统配重块加工质量控制策略

4.3本章小结

第5章 全文总结与展望

5.1全文总结

5.2研究展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果