(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211107417.9 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 谭久彬　邵春雨　孙传智　刘永猛　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 刘景祥 (51)Int.Cl. G01B 21/00(2006.01) G01B 21/20(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) (54)发明名称 一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公 差分配方法 (57)摘要 本发明属于公差 分配领域； 公开了一种基于 轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法。 步 骤1： 建立的七参数误差圆柱轮廓测量模 型； 步骤 2： 得到简化的轴径七偏置误差圆柱轮廓测量模 型； 步骤3： 基于步骤2简化的轴径七偏置误差圆 柱轮廓测量模 型， 估计被测面偏心误差进而 得到 被测零部件偏心误差目标函数； 步骤4： 基于步骤 3的被测零部件偏心误差目标函数， 得到测量面 偏心误差概率密度及接触面跳动与偏心误差概 率关系； 步骤5： 基于步骤4的测量面偏心误差概 率密度及接触面跳动与偏心误差概率关系得到 大型回转装 备被测零部件的公差分配方案。 用以 解决大型高速回转装备装配同轴度低、 装配质量 差， 振动大的问题。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 115435722 A 2022.12.06 CN 115435722 A 1.一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征在于， 所述大型回转 装备公差分配方法具体包括以下步骤： 步骤1： 建立的七参数误差圆柱轮廓测量模型； 步骤2： 基于步骤1的测量模型， 使用幂级数展开得到简化的轴径七偏置误差圆柱轮廓 测量模型； 步骤3： 基于步骤2简化的轴径七偏置误差圆柱轮廓测量模型， 估计被测面偏心误差进 而得到被测零部件偏心误差目标函数； 步骤4： 基于步骤3的被测零部件偏心误差目标函数， 得到测量面偏心误差概率密度及 接触面跳动与偏心误差概 率关系； 步骤5： 基于步骤4的测量面偏心误差概率密度及接触面跳动与偏心误差概率关系得到 大型回转装备被测零部件的公差分配方案 。 2.根据权利要求1所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 所述步骤1的七参数误差圆柱轮廓测量模型分为径向的七参数误差圆柱轮廓测量模 型与轴向的七参数误差圆柱轮廓测量模型； 其中轴向的七参数误差圆柱轮廓测量模型具体 为， 当 在0到 π 范围内时： 当 在 π到2 π 范围内时： 其中i、 j分别为第i个测点和第j个端面； 所述径向的七参数误差圆柱轮廓测量模型与轴向的七参数误差圆柱轮廓测量模型相 同。 3.根据权利要求1所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 基于步骤1的测量模 型建立复合偏心、 倾斜、 测头偏移、 测头 半径、 测头支杆倾斜、 水平 及竖直导轨倾斜的七偏置误差圆柱轮廓测量模型， 得出七偏置误差测量模型方程最终形 式：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115435722 A 2其中p为采样截面数， 各截面采样点数为n， Pij为截面j的测点i， O11和O1j为底面和截面j 的测量回转中心， 被测件底面和截面j的几何中心分别为O21和O2j， 几何轴线倾斜角和竖直 导轨倾斜角分别为γ和φ。 4.根据权利要求1所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 所述 步骤2使用幂级数展开得到简化的轴径七偏置误差圆柱轮廓测量模型 具体为， 以dj+Ljtanw sinτij+zjtanφsin εij+ejsin( σij‑αj)为展开参数， 并略去高次项可得七偏 置误差测量模型为： 5.根据权利要求1所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 所述步骤3具体为， 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， 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； 所述步骤4具体为， 根据多 级装备的同轴度参数绘制的分布函数求出概 率密度函数； 所述步骤5具体为， 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。 6.根据权利要求1所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 所述步骤1建立的七参数误差圆柱轮廓测量模型时， 首先对七参数误差分量进行分 析， 具体为， 在测量时偏心 误差会引起圆柱件轴向测量采样角度发生偏移， 其 实际采样角度 偏移量表达如下： 其中e0为初始偏心量， α 为相应偏心角， r0为拟合半径， σ'i为实际采样角度， σi为理想采 样角度。 7.根据权利要求6所述一种基于轴径双向补偿的大型回转装备公差分配方法， 其特征 在于， 设d为传感器测头偏移量， 其实际采样角度偏移量表达如下： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115435722 A 3