第八章 演示文稿

1第八章：尺寸链1、内容：尺寸链的定义及特点、尺寸链的基本术语和分类尺寸链的计算公式及含义、尺寸链图的建立方法计算尺寸链的其他方法、计算尺寸链的实例2、重点：尺寸链的定义、尺寸链的画法正确理解尺寸链的封闭环掌握尺寸链的增环和减环的判定方法3、难点：尺寸链各环的含义、尺寸链封闭环的位置如何确定尺寸链的封闭环、如何画出尺寸链图2第一节：尺寸链的基本概念在零件、部件、整机的设计、加工、装配时，除了需进行运动、动力、强度、刚度计算外；还需进行：精度分析与计算，由尺寸链解决。目的：保证零部件的尺寸、形状、装配精度。一、尺寸链的定义及特点定义：在零件设计、加工、装配中，由相互联结的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。31、装配尺寸链P168；图8-1求解车床装配后的中心等高性。A0=A1+A2-A3如图2、零件尺寸链图8-2设计中给出A1A2尺寸，加工后形成A0尺寸。建立尺寸链，形成封闭尺寸组。组成尺寸链，形成封闭尺寸组。相互关系是：A0=A1-A2相互尺寸关系是：分析：建立尺寸链图。4二、尺寸链的基本术语和分类（一）基本术语当其它组成环不变，该环↑↓，封闭环也↑↓，表示。尺寸链中的每一个尺寸，称作环。如图示加工、装配、设计中最终形成的尺寸。如图示在尺寸链中，除A0外均是。Ai该环为增环。用（如例A1或A1A2）当其它组成环不变，该环↑↓，封闭环↓↑，Ai表示。则该环为减环。用3）判定增减环的简易方法：从A0出发，依次画箭头，箭头与A0方向一致的，是减环；箭头与A0方向相反的，是增环。（上例）1、环：2、封闭环：3、组成环：1）增环：2）减环：（如例A2或A3）5确定零件的关联尺寸。相关尺寸组成Ai，最终形成A0。确定零部件装配精度的关联尺寸。相关尺寸组成Ai，最终形成A0。各环均在同一平面，彼此平行。（上例图）各环均在同一平面，至少有一环不平行。（如P169图8-3的L3环）尺寸链各环位于不同的平面内。（1）零件尺寸链：特点：（2）装配尺寸链：特点：（二）尺寸链的分类1、按应用范围分2、按各环所在空间位置分（1）直线尺寸链：（2）平面尺寸链：（3）空间尺寸链：6第二节：尺寸链的计算目的：验证设计尺寸。确定各环尺寸、公差。确定测量尺寸，确定工序尺寸。已知Ai求A0尺寸、偏差的计算。已知A0求解Ai尺寸、偏差的计算。从极限尺寸出发，求未知尺寸。实现零部件尺寸的完全互换。单件小批量。（生产成本高）（大批量生产应用概率法，可放大T宽度，成本低）下述计算尺寸链的类型1、正计算：2、反计算：特点：目的：适用：一、完全互换法计算尺寸链7（一）基本公式1、A0的基本尺寸含义：A0的基本尺寸等于Ai增环基本尺寸之和减去Ai减环基本尺寸之和。minmiAiAA1110（8-7）8例：如下图2、用公式计算A0=A3+A4+A5-A2-A1=20+25+30-15-10=503、A0的公差（8-9）（8-10）ES0=A0max-A04、封闭环的公差带宽度为1、判定增减环。解：派生出公式EI0=A0min-A0派生出公式)118(110niiTTminmiiAAA111minmaxmax0minmiiAAA111maxminmin09结论：1、A0的公差是Ai公差之和，故A0精度最低。（即T最宽）2、在零件尺寸链中，在设计时应选最不重要处为A0。3、在装配尺寸链中，最终的装配精度是A0。4、为使Ai的公差大些，设计或建立尺寸链时应环数最少。5、建立尺寸链的原则是：尺寸链的环数最少。10（二）正计算已知Ai，求A0。校核已知尺寸的正确性。例：曲柄连杆部件装配图如下图063.0015006.009.075已知：A1=A2=A3=要求轴向间隙A0=0.1~0.25求：验证组成环尺寸能否满足A0要求。解：1、建立尺寸链，判定增减环。如图112、求A0基本尺寸。用公式（8-7）minmiAiAA1110150-75-75=03、求封闭环的上下偏差。（用公式8-9、8-10）ES0=A0max-A0minmiiAA111minmaxA0150.063-（75-0.09+75-0.09）-0=0.243EI0=A0min-A0minmiiAA111maxminA0150-（75-0.06+75-0.06）-0=0.12解出：A0=243.012.000.243＜0.25；0.12＞0.1满足题意要求。分析：===12上述计算方法，满足概念需要。但繁琐，易出错，可用竖式计算法代替。以上例为例，重新计算。如下图解出：A0=243.012.00法则：增环、封闭环尺寸照抄。减环基本尺寸变号，上下偏差对调变号竖式相加。（可求格中任意值）（三）反计算已知A0求Ai。用于初始设计，据A0分给Ai公差。1、等公差法：特点：各组成环Ti平均分配。如下式：Tav=T0/n-1平均公差=封闭环公差/（总环数-封闭环数）063.00150A1=06.009.075A2=A3=1）2）3）13注：分配后要根据加工或装配需要进行调整，调整后应满足：T0=T1+T2+------Tn-1含义：A0公差带宽度=Ai公差带宽度之和。例8-2对开式齿轮箱图8-10已知：A1=101,A2=50,A3=A5=5,A4=140要求：A0=1~1.75解：如右图1、建立尺寸链，判定增减环。142、求A0基本尺寸和上下偏差。（用公式8-9、8-10）minmiAiAA1110ES0=A0max-A0=1.75-1=0.75（1.75是题意）EI0=A0min-A0=1-1=0=A1+A2-(A3+A5+A4)=101+50-(5+5+140)=1解出：A0=75.001T0=0.753、求各组成环平均偏差Tav=(T0/n-1)=(0.75/6-1)=0.154、给各组成环分配公差（按等公差分，每个组成环可分到T=0.15）原则：尺寸大，多分。难加工，多分。则：15分析：1）A1，A2为箱体尺寸,难加工，应多分。T1=0.3T2=0.252）A3A5为套筒轴肩厚度，尺寸小，易加工。应少分。取T3=T5=0.053）齿轮轴A4的T4可计算出：（8-11）T0=T1+T2+T3+T4+T5；T4=T0-T1-T2-T3-T5=0.75-0.3-0.25-0.05-0.05=0.1；不适合再调整！4）将各环值按入体尺寸原则写出上下偏差为：3.0010125.0050005.0501.0140孔A1=孔A2=轴A3=A5=轴A4=75.0015、验算各环尺寸是否满足要求。满足题意要求。解出：A0=用竖式法求解A0题意要求：A0=1~1.7516二、工艺尺寸链分析与计算（一）关于测量尺寸1、零件如图，加工阶梯孔A2不易测量，请给出新的测量尺寸。解：1）分析：可通过测量A来保证A2；故最终获得尺寸为A2=A0。A；A1组成环。如图2）建立尺寸链，判定增减环下图3）用竖式法计算19.0040A解出：方案图题意图172、图示零件。当外圆各部加工完后，在加工内孔时，A3尺寸不便测量，试给出新的测量尺寸。解：1）分析：2）建立尺寸链，判定增减环从A0开始，依次连接各环，直到与另一头A0联接，形成封闭尺寸组为止。可通过测量A4来保证A3尺寸；故最终获得尺寸为A3=A0。其余相关尺寸A1、A2、A4为组成环。与A5无关。3）用竖式法计算注：A4是增环，各尺寸照抄。1.0030解出：A4=如图183、图示零件。因设计图上所注尺寸6.0016在加工后无法测量，试给出新的测量尺寸。解：1）分析：可通过测量A来保证16尺寸；故最终获得尺寸为16，16是封闭环。其余A1,R,A为组成环。3）用竖式法计算4.06.074A解出：2）建立尺寸链，判定增减环下图194、零件如图。内孔Φ2已加工好。本工序加工H面，保证01.048尺寸A=但该尺寸不便测量，现用测A1尺寸，求A1=？请证明本题组成环公差是封闭环公差之和。如下图解：1）分析：(1)本工序加工H面时，直测A1，来保证A。(2)A是通过A1和Φ2最终得到的，故A=A0(3)与A0有关的尺寸A1,Φ2为组成环。255002.0004.002222A注：A与Φ1尺寸无关，不是组成环。与Φ2的一半有关，其尺寸为：202）建立尺寸链，判定增减环下图3）用竖式法计算02.01.023008.098.22解出：A1=入体：A1=4）证明：T（A1）=-0.02-（-0.1）=0.08T（A2）=0.02-0=0.02T（A0）=T（A1）+T（A2）0.1=0.08+0.02=0.1证毕！（本题与Φ1无关）21（二）关于工序尺寸的计算1、零件如图。34.006.4305.0040设计尺寸A1=工序安排如下：1）镗内孔到A3=Φ1.006.392）插键槽到尺寸A3）磨内孔到设计尺寸A2求：工序尺寸A=?A2=Φ22解：1）分析（1）由各工序尺知，插尺寸A，为保尺寸A1（2）A1是封闭环。（3）与A1有关的尺寸A,A2,A3是组成环。（4）A2,A3对A0的影响是一半，故尺寸为：2040025.0005.0022A8.196.3905.001.0032A2）建立尺寸链，判定增减环3）计算解出：A=031505.04.43232、零件如图。工艺过程如下：1）精车外圆到A2=Φ014.0422）在铣床上按尺寸A铣键槽深度3）在外圆磨床上磨外圆到尺寸A1=Φ024.0018.05.41的同时保证键槽深度H=018.037求：工序尺寸A=?解：1）分析（1）由工艺过程知，直获尺寸为A2,A,A1（2）间接保证尺寸为H，故H=A0（3）与H有关的尺寸A2,A,A1是组成环。（4）24（4）A1,A2对H的影响是一半，故75.205.41012.00009024.0018.012A2142007.0014.022A2）建立尺寸链，判定增减环下图3）计算解出：A=082.0189.025.37253、图a是零件部分轴向尺寸。经图b,c两道工序完成轴向尺寸加工。求工序尺寸L=？(如下图)1）分析（1）图b加工ⅠⅡ面，直获尺寸60.3和L（2）图c再加工Ⅱ面，直获尺寸005.060间保22±0.1=A0（3）与22有关的尺寸是组成环。与A0有关尺寸分别是L、60.3、2）建立尺寸链，判定增减环下图3）计算解出：005.03.22L解：005.060