尺寸链的基本概念

第八章尺寸链8.1尺寸链的基本概念装配尺寸链的解算8.2第八章尺寸链•了解尺寸链的基本术语及其定义；•了解尺寸链的种类；•掌握尺寸链的确定和分析；•会用完全互换法和大数互换法进行尺寸链的解算目的要求第八章尺寸链8.1.1尺寸链的基本术语及其定义8.1.2尺寸链的分类8.1尺寸链的基本概念第八章尺寸链1、尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。8.1.1尺寸链的基本术语及其定义第八章尺寸链第八章尺寸链2、环：列入尺寸链中的每一个尺寸。封闭环组成环3、封闭环：加工或装配过程中最后自然形成的尺寸。如上图中的A0和α0。4、组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环。如A1、A2、A3等第八章尺寸链1）增环：尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环同向变动。2）减环：尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环反向变动。3）补偿环：在尺寸链中预先选定某一组成环，通过改变该环的大小或位置可以使封闭环达到规定要求。如下图中的L25、传递系数ξ：表示各组成环对封闭环的影响系数。第八章尺寸链第八章尺寸链尺寸链中封闭环与组成环的关系，可用下式表示：L0=L1+L2CosαL1的传递系数ξ1=1，L2的传递系数ξ2=Cosα第八章尺寸链1）装配尺寸链：全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。2）零件尺寸链：全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。如图8.3如图8.1（a）3）工艺尺寸链全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。1.按尺寸链的功能要求8.1.2尺寸链的分类如图8.4第八章尺寸链2.按各环的相互位置1）直线尺寸链：全部组成环平行于封闭环的尺寸链。2）平面尺寸链：各组成环位于同一平面或几个平行平面内，但某些组成环不平行封闭环的尺寸链。图8.53）空间尺寸链：组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。3.按几何特征1）长度尺寸链：尺寸链中各环均为长度尺寸。2）角度尺寸链：全部环为角度尺寸的尺寸链。图8.6第八章尺寸链8.2.1尺寸链的确定与分析8.2.2完全互换法计算尺寸链8.2装配尺寸链的解算第八章尺寸链8.2.1尺寸链的确定与分析1、环的代号：长度环用大写的拉丁字母A、B、C、…，组成环右下角标1、2、3…；封闭环的右下角标“0”。即A0、B0、C0等2、确定封闭环：抓住封闭环是最后自然形成的特点3、查找组成环：确定了封闭环后，在封闭环的任意一端开始，依次找出对封闭环有影响的零件尺寸，直到与封闭环另一端连接为止。4、画出尺寸链图第八章尺寸链计算尺寸链的方法1）正计算：已知各组成环的基本尺寸和极限偏差，求封闭环的基本尺寸和极限偏差。——校核计算2）反计算：已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。——设计计算3）中间计算：已知封闭环和部分组成环的基本尺寸和极限偏差，求某一组成环的基本尺寸和极限偏差。——工艺计算1.尺寸链解算的类型第八章尺寸链1、完全互换法：按此方法计算、加工的全部零件，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能满足封闭环的公差要求。2、大数互换法：按此方法计算、加工的绝大部分零件，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能满足封闭环的公差要求。3、修配法4、调整法5、分组法本章主要讲解完全互换法和大数互换法2.尺寸链解算的方法第八章尺寸链8.2.2完全互换法计算尺寸链一、基本公式1、封闭环的基本尺寸L001miiiLL当组成环为增环时，ξi=+1；为减环时，ξi=-12、封闭环的中间偏差Δ001miii组成环的中间偏差Δi=（ESi+EIi）/2第八章尺寸链3、封闭环的公差：完全互换法大数互换法01miiTT201miiTT第八章尺寸链4、封闭环的极限偏差：0002TES0002TEI组成环的极限偏差：2iiiTES2iiiTEI第八章尺寸链5、封闭环的极限尺寸Limax=Li+ESiLimin=Li+EIiL0max=L0+ES0L0min=L0+EI0组成环的极限尺寸第八章尺寸链6、各环公差：完全互换法大数互换法Ti=aavii021avmiiTai01/maviiaTii——公差单位P142表8-1第八章尺寸链例：如图所示轴和齿轮的联接图，各件之间的轴向间隙总量为0.1-0.4mm之间。已知L1=30mm，L2=L5=4mm，L3=41mm，L4是标准件的尺寸，L4=3mm。用完全互换法设计各组成环的公差和极限偏差。0-0.05第八章尺寸链解：1、确定封闭环，查找组成环，画出尺寸链图。封闭环——挡圈和齿轮间的间隙第八章尺寸链2、计算封闭环的基本尺寸01miiiLL=41-30-4-4-3=0L3为增环，ξ3=1；L1、L2、L4、L5为减环，所以ξ1=ξ2=ξ4=ξ5=-1封闭环为L0=0+0.40+0.103、计算组成环的公差：由上述可知T0=0.40-0.10=0.30第八章尺寸链因为Ti=aavii按完全互换法501/aviiaTi=（0.3*1000）/1.31+0.73+0.73+1.56+0.54=61.6公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14公差值7i10i16i25i40i64i100i160i250i400i按上表组成环的公差等级最低为IT9，取Ti=40ii第八章尺寸链3、各组成环的公差：T1=40×1.31μm=0.052mm，T2=T5=40×0.73μm=0.030mm，T3=40×1.56μm=0.062mmT4=0.05mm4、校核51iiT=T1+T2+T3+T4+T5=0.052+0.03+0.062+0.05+0.03=0.224T0=0.300满足要求第八章尺寸链5、计算组成环的极限偏差：因为L1、L2、L5均为轴的尺寸，取L3为调整环。L1=300-0.052L2=L5=4mmmm0-0.03L4=3mm0-0.05Δ0=0.250mm，Δ1=-0.026mm，Δ2=Δ5=-0.015mm，Δ4=-0.025mm01miii按第八章尺寸链Δ0=ξ1Δ1+ξ2Δ2+ξ3Δ3+ξ4Δ4+ξ5Δ50.250=0.026+0.015+Δ3+0.025+0.015Δ3=0.250+（-0.026-0.015-0.025-0.015）=0.169mmES3=Δ3+T3/2=0.169+0.062/2=+0.200mmEI3=Δ3-T3/2=0.169-0.062/2=+0.138mmL3=41mm+0.200+0.138