机械产品的公差是产品质量与性能的关键因素,而公差分析是验证与评价产品公差设计是否满足功能需求的重要手段。本文提出了一种考虑装配变形的公差分析方法,对基于变动控制网格肤面模型的公差建模方法、基于稳定接触检测的零件装配变形计算方法和基于雅可比柔性旋量模型的Sobol公差灵敏度分析方法展开了研究,并将该公差分析方法在磨床中进行了工程应用,旨在通过相关研究,为产品装配精度累积分析与公差优化提供理论支持。第一章介绍了本文的研究背景和意义,概述了公差建模技术、考虑形状误差的装配仿真技术和公差分析中的灵敏度分析技术的国内外研究现状,最后介绍了论文的主要研究内容和组织框架。第二章提出了 一种基于变动控制网格肤面模型的公差建模方法,通过测量点的改变生成随机变动的控制网格,基于变动控制网格顶点数据生成样条曲面,添加基于高斯模型的多尺度随机误差,生成基于变动控制网格的肤面模型,通过高斯误差适应性地模拟随机噪声对零件实际加工表面的影响,并将该方法与传统肤面模型建模方法进行了对比,突出了本方法的优点;并基于主成分分析算法,在对应的公差原则下生成满足相应公差要求的高精度公差模型,最后在磨床零件肤面模型的生成案例中应用了该方法。第三章提出了 一种基于稳定接触检测的零件装配变形计算方法,该方法通过差分面法获取零件的装配状态,通过边界元算法快速计算零件装配过程中的局部表面变形,基于接触簇聚类算法对装配仿真结果进行稳定性检测,实现了产品稳定装配和装配变形的快速计算,提高了产品的装配仿真效率和装配结果的可靠性。通过与有限元仿真结果对比、物理实验验证,证明了该方法仿真效率高、仿真结果可靠。最后对滑块案例进行了公差分析,证明了零件局部表面变形对装配精度的重要影响。第四章提出了一种基于雅可比柔性旋量模型的Sobol公差灵敏度分析方法,综合考虑由零件形状误差引起的零件局部表面变形和宏观体变形对公差传递结果的影响,在小位移旋量表征的多个自由度上叠加零件的装配变形结果,构建柔性小位移旋量模型;通过雅可比矩阵使用成对的功能元素表示装配变动,通过空间尺寸链的公差传递,建立装配功能需求与各功能要素之间的数学关系,最终建立雅可比柔性旋量模型,并基于Sobol全局灵敏度分析方法进行案例分析。第五章应用本文提出的各项方法解决磨床的公差分析问题,验证了方法的可行性。第六章总结了本文的研究成果,并对今后的研究工作方向进行了展望。