互换性与技术测量 教学课件 作者 余诚英 主编 第九章 尺寸链.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第九章 尺寸链 9.1 概述 9.1.1 尺寸链的含义和特点 在机器装配或零件加工过程中，某些零件要素之间有一定的尺寸（线性尺寸或角度尺寸）联系，这些相互联系的全部尺寸按一定的顺序连接成一个封闭尺寸回路，称为尺寸链。 尺寸链有以下两个特征： 封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭的系统。 相关性：尺寸链中存在一个尺寸，其大小受其它尺寸变化的影响，并且彼此之间具有一定的函数关系。 9.1.2 尺寸链的组成和分类 1．尺寸链的组成 尺寸链由环组成，列入尺寸链中的每一个尺寸都称为环。按环的不同性质可分为封闭环和组成环。 ⑴封闭环： 在装配过程中最后形成或加工过程中间接获得的一环称为封闭环，一个尺寸链只有一个封闭环。 ⑵组成环： 尺寸链中对封闭环有影响的全部环称为组成环。组成环中任一环的变动必然引起封闭环的变动。 根据组成环尺寸变动对封闭环影响的不同，又可把组成环分为增环和减环。 ①增环：该环的变动引起封闭环同向变动。同向变动指该环增大时封闭环也增大，该环减小时封闭环也减小。 ②减环：该环的变动引起封闭环反向变动。反向变动指该环增大时封闭环减小，该环减小时封闭环增大。 ③补偿环：在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，且可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求，则预先选定的那一环称为补偿环。 ⑶传递系数：表示组成环对封闭环影响大小的系数。第i个组成环的传递系数记为ξi 图中尺寸链由组成环A1，A2和封闭环A0组成，组成环A1的尺寸方向与和封闭环A0尺寸方向一致，而组成环A2的尺寸方向与和封闭环A0尺寸方向不一致 A0= A1+ A2cosα A1的传递系数ξ1=1；A2的传递系数ξ2= cosα。 ⑶按尺寸链中各环尺寸的几何特征，可分为： 长度尺寸链：全部环为长度尺寸的尺寸链 角度尺寸链：全部环为角度尺寸的尺寸链。角度尺寸链常用于分析和计算机械结构中有关零件要素的位置精度，如平行度、垂直度等。 9.1.3 尺寸链的建立与分析 1.建立尺寸链 ⑴确定封闭环：正确建立和分析尺寸链的首要条件是要正确地确定封闭环。 在装配尺寸链中，封闭环就是产品上有装配精度要求的尺寸。如同一部件中各零件之间相互位置要求的尺寸或保证相互配合零件配合性能要求的间隙或过盈量。 零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不进行标注，以免引起加工中的混乱。 工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的余量尺寸。加工顺序不同，封闭环也不同。所以工艺尺寸链的封闭环必须在加工顺序确定之后才能判断。 ⑵确定组成环：在确定封闭环之后，应确定对封闭环有影响的各个组成环，使之与封闭环形成一个封闭的尺寸回路。 必须指出，在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原则”，即对于某一封闭环，若存在多个尺寸链时，应选择组成环数最少的尺寸链进行分析计算。一个尺寸链中只有一个封闭环。一个尺寸链中最少要有两个组成环。组成环中，可能只有增环没有减环，但不可能只有减环没有增环。 查找装配尺寸链的组成环时，先从封闭环的任意一端开始，找相邻零件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环接一环，直到封闭环的另一端为止，从而形成封闭的尺寸组。 2.画尺寸链线图 为清楚表达尺寸链的组成，通常不需要画出零件或部件的具体结构，也不必按照严格的比例，只需将链中各尺寸依次画出，形成封闭的图形即可，这样的图形称为尺寸链线图。在尺寸链线图中，常用带单箭头的线段表示各环，箭头仅表示查找尺寸链组成环的方向。与封闭环箭头方向相同的环为减环，与封闭环箭头方向相反的环为增环。 如图所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值A0是装配技术要求，为封闭环。组成环可从尾架顶尖开始查找，尾架顶尖轴线到底面的高度A1、与床面相连的底板的厚度A2、床面到主轴轴线的距离A3，最后回到封闭环。A1、A2和A3均为组成环。 9.2 尺寸链的计算 9.2.1 尺寸链计算的任务和分析方法 1.任务：根据不同需要，尺寸链计算一般可分为: ⑴正计算：已知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。 ⑵反计算：已知封闭环的基本尺寸和极限偏差及各组成环的基本尺寸，求各组成环公差和极限偏差。 ⑶中间计算：已知封闭环及某些组成环的基本尺寸和极限偏差，求某一组成环基本尺寸和极限偏差。 2.方法： （1）完全互换法（极值法） 从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进行尺寸链计算，不考虑各环实际尺寸的分布情况。