《机械精度设计与测量技术》第8章 尺寸链的精度设计基础 .pptVIP

第八章 尺寸链的精度设计基础 第一节　尺寸链的基本概念 　　　 一、尺寸链及其特征 由于齿轮传动的类型很多，应用又极为广泛，因此对齿轮传动的使用要求也是多方面的，归纳起来主要有以下四项。 1.尺寸链（dimensional chain） 　　　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，叫做尺寸链，如图8.1所示，图中零件上四个平面间的尺寸A1、A2、A3和A0组成一个零件尺寸链。如图8.2所示，车床主轴轴线高度A3，尾座轴线高度A1，垫板厚度A2和主轴与尾座轴线高度差A0组成一个装配尺寸链。有的时候还可以由同一零件上不同工序要求的尺寸组成一个工序尺寸链。 　　　　　　 图8.1 零件尺寸链 图8.2 装配尺寸链 　　2．尺寸链的组成和分类 　　 尺寸链是由环组成的，列入尺寸链中的每一个尺寸都称为“环”，如图8.1中的A0和A1、A2、A3，图8.2中A0和A1、A2、A3。 　　3．尺寸链图及其画法 　　　　 要进行尺寸链分析和计算，必须首先画出尺寸链图。所谓尺寸链图，就是由封闭环和组成环构成的一个封闭回路图。绘制尺寸链图时，可从某一加工（或装配）基准出发，按加工（或装配）顺序依次画出各个环，环与环之间不得间断，最后用封闭环构成一个封闭回路。用尺寸链图很容易确定封闭环及判断组成环中的增环或减环。 4.尺寸链解法 解尺寸链就是计算尺寸链中各环的基本尺寸、公差和极限偏差。在工程应用中进行尺寸链计算，可以解决以下三方面问题。 ⑴ 正计算问题 该类计算的特点是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，解正计算方面问题的目的是审核图纸上标注的各组成环的基本尺寸和上、下偏差，在加工后是否能满足总的技术要求，即验证设计的正确性，也叫做校核计算。 ⑵ 中间计算问题 该类计算的特点是已知封闭环及某些组成环的基本尺寸和极限偏差，求某一组成环的基本尺寸和极限偏差，此类问题多属于工艺方面的问题，如制订工序公差等。 ⑶ 反计算问题 该类计算的特点是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，求各组成环的公差和极限偏差。解这方面问题的目的是根据总的技术要求来确定各组成环的上、下偏差，解决设计时公差的分配问题，也叫做设计计算。 正确地运用尺寸链理论，可以合理地确定零部件相关尺寸的基本尺寸、公差和极限偏差，使之用最经济的方法达到一定的技术要求。 解尺寸链的基本方法，主要有以下几种： ⑴ 完全互换法（极值法） 它是从尺寸链各环的极限值出发来进行计算的，能够完全保证互换性，应用此方法不考虑实际尺寸的分布情况，装配时全部产品的组成环都不需要挑选或改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。 ⑵ 大数互换法（概率法） 它是考虑各组成环尺寸的分布情况，按统计公差公式进行计算的。应用此方法装配时绝大多数产品的组成环不需挑选或改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。大数互换法是以一定置信概率为依据，本章规定各环都趋向正态分布，置信概率为99.73%。采用此法应有适当的工艺措施，排除个别产品超出公差范围或极限偏差。 此外在某些情况下，当装配精度要求很高，应用上述方法生产条件无法满足或者为了降低成本，还经常采用分组互换性、修配法和调整法。 第二节 用完全互换法解尺寸链 　　用完全互换法解尺寸链能够保证完全互换性，它是从尺寸链各环的极限值出发进行计算的，它可以让增环极大值与减环极小值同时出现，增环极小值与减环极大值同时出现，而不考虑各环实际尺寸的分布情况，也是尺寸链计算中的最基本的方法。 一、完全互换法解尺寸链的基本步骤和公式 1. 步骤 用完全互换法进行尺寸链计算的基本步骤是： (1)画尺寸链图； (2)确定封闭环； (3)确定增环和减环； (4)根据有关数学公式，进行封闭环或组成环量值的计算； (5)校验计算结果。 2. 基本公式 用完全互换法进行尺寸链计算的基本公式是： 封闭环的基本尺寸 即封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。需要注意的是在尺寸链中封闭环的基本尺寸有可能等于零。 封闭环的极限尺寸 即封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的