车载雷达作动系统由众多零件装配而成,零件装配特征误差的累积会直接影响车载雷达天线阵面的位姿精度,从而对雷达工作性能造成影响。传统公差分析与设计往往以二维尺寸链为主,难以有效地表达公差之间的耦合关系以及机构末端零件的位姿要求。三维公差分析通过在三维空间上描述装配特征的变动,能够将二维尺寸链无法表达的公差耦合关系引入机构的装配误差传递模型,使得装配误差的分析结果更加直观和精确。本文以车载雷达作动系统中的举升机构为研究对象,针对其装配精度的分析与优化问题,基于三维公差模型研究其零件装配特征误差传递规律。主要研究内容如下:(1)结合某型车载雷达举升机构的结构特点,分析其装配精度要求;基于小位移旋量理论,建立典型装配特征在尺寸公差和形位公差共同作用下的变动域模型;利用改进的装配有向图,表达车载雷达举升机构装配关系,将配合面属性分为串联和并联,研究并联配合面可装配性和装配误差耦合建模方法;将并联配合面装配误差引入误差传递模型,利用齐次变换矩阵,建立车载雷达举升机构装配误差传递模型。(2)基于机械精度可靠性理论,研究装配精度可靠性定义和相关概念,利用蒙特卡洛法,计算车载雷达举升机构装配精度可靠度;根据车载雷达举升机构装配精度要求,建立以装配特征加工成本最低为目标函数,以装配精度可靠性、并联配合面可装配性、加工能力为约束条件的装配精度优化模型;利用遗传算法求解优化模型,以装配精度可靠度和加工成本构造适应度函数,实现兼顾加工成本和装配精度要求的公差优化;将优化后的公差方案代入VisVSA容差分析软件,验证优化模型的正确性;研究车载雷达举升机构装配误差的累积过程,得到其关键装配工序,结合其配合特点提出装配参数调整方法。(3)设计车载雷达举升机构装配精度分析系统功能,基于软硬件开发环境,设计系统的技术架构;基于装配误差模型与装配精度优化方法,开发各功能模块;以某型车载雷达举升机构的装配精度分析为例,验证该分析系统的适用性。本文针对某型车载雷达举升机构的结构特点,基于三维公差建立其装配误差传递模型,采用装配精度可靠度定量评估其装配精度,对其装配精度进行优化,并开发相应的装配精度分析系统,通过在设计阶段提高装配精度,以保证雷达的工作精度。本文的理论研究和技术开发工作可为同类机械产品装配精度分析和公差优化提供有效的方法和工具,具有一定的工程价值和意义。