机构运动精度稳健性与飞机起落架的收放安全性紧密相关。面向机构精度稳健性的容差设计是保证起落架收放机构运动质量的关键。原雅克比容差模型起源于机器人运动学,与尺寸链方法相比,容差建模简单易行。本文核心在于通过改进原雅克比容差模型,使其适用于复杂机构运动精度分析,并对面向机构精度稳健性的容差设计方法进行研究,从而为起落架容差设计、收放机构精度稳健性设计提供理论指导。针对尺寸链方法建立角度、空间容差模型的复杂性问题,首先在原雅克比容差模型建立方法的基础上,定义了容差链概念;基于小位移旋量理论、尺寸链建模方法及原雅克比容差模型,提出并建立了随机构运动变化的运动学雅克比容差模型,使从容差角度对机构进行精度分析成为可能。以一起落架串联容差链机构为例,验证了运动学雅克比容差模型的正确性与有效性。针对运动学雅克比容差模型的两个局限性,首先提出了在容差链各功能元素对处,将旋量次序作以调整;同时,提出了在容差链各功能元素对部位建立两个坐标系:局部容差坐标系与局部方向坐标系,通过转换矩阵将容差旋量模型从局部容差坐标系转换到局部方向坐标系上。容差描述模型建立于局部方向坐标系内,基于局部方向坐标系建立全局雅克比容差矩阵,从而使容差描述模型的方向与容差对关键部位的影响方向分开表达。在对运动学雅克比容差模型两个局限性改进的基础上,发展了原雅克比容差模型,建立了旋量雅克比容差模型。以起落架串联、并联容差链机构为实例,运用修正雅克比容差模型分别对其建模、计算与分析,验证了此模型在实际应用中的可行性、有效性。针对机构运动精度稳健性无法保证及容差对功能要求部位影响无法量化的问题,将Taguchi方法引入容差设计中,以机构的运动偏差稳健性为目标,将各零、部件的容差范围视为控制因子,通过试验设计法获得结果数据,通过对试验数据的位置散度建模,进而确立了分析各容差对关键部位灵敏度及贡献度影响的方法,构建了面向机构精度稳健性的容差设计主要步骤。以某起落架串联容差链机构为例,对其进行容差灵敏度与贡献度分析,结果显示,Taguchi方法可量化各间隙容差对机构精度的影响程度,揭示随输入角变化各间隙容差对机构精度的影响规律。起落架收放机构运动精度稳健性关系飞机起降的安全性。针对某起落架机构收起与放下过程中,运动精度稳健性无法保证的问题,基于传统经验与等精度容差分配法,对其进行容差设计;基于旋量雅克比容差模型,对其进行容差分析;而后,对间隙容差、尺寸容差进行面向运动偏差稳健性的灵敏度与贡献度分析,进而改进容差设计。修正后的容差分析显示,改进后的容差使机构精度稳健性得到明显提高。