本文以国家自然科学基金项目“产品概念结构与公差同步综合进化设计理论与应用研究”(编号：50475129)为依托，进行基于概念结构生长型设计的公差设计理论和技术的研究。在这些理论和技术基础之上，实现了生长型公差设计原型系统，并用实例验证了其正确性和可行性。主要研究内容如下： 全面调研了国内外机械产品概念设计和计算机辅助公差设计研究现状，探讨了机械产品计算机辅助概念设计和计算机辅助公差设计中存在的问题，从而阐述本论文的选题依据，介绍了本文研究的主要内容。 根据产品概念设计与生物生长的相似性，在分解重构理论、功能表面、广义定位原理这些基础理论支持下，提出了符合自顶向下设计思想的基于定位模式的生长型产品概念设计构思，建立了结构生长型设计模型，通过面向对象的编程技术进行了系统实现。讨论了功能、结构、尺寸与公差之间关系，建立了公差信息模型，并将之与结构生长型设计相结合，给出了公差与结构同步设计总体框架。 研究了尺寸链的自动生成方法，包括封闭环的确定及其尺寸、公差信息的存储、获取，组成环的确定及其尺寸信息的存储、获取，装配误差的确定及其配合信息的存储、获取，并首次提出了TS-UL-TS-Ms方法用于全局尺寸链的搜索。阐述了公差分析和公差分配方法，成功借用于生长型公差设计的分析和分配。 在考察大量零件的基础上对定位模式进行了进一步的研究和分类，并给出了它们概念结构的表达和程序的初步实施；实现了表面修改后公差的再计算程序。简单介绍了三维公差设计方面的研究进展，以进一步提高公差设计技术的能力。 最后，以活塞半精镗夹具的设计过程为例，验证了本文理论研究与技术实施的正确性和有效性；并对基于概念结构的生长型设计和公差生长型设计应该进一步开展的工作进行探讨和展望。 本文工作对从事机械产品概念设计、尤其是机械产品的计算机辅助公差设计系统的研究与开发工作具有重要的借鉴和指导意义。