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1、第十二章 尺寸链本讲稿第一页，共十六页1 尺寸链的基本概念尺寸链的基本概念一、尺寸链的基本术语及定义一、尺寸链的基本术语及定义 1.尺寸链尺寸链 在零件、部件或机器上，由相互连接的尺在零件、部件或机器上，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。本讲稿第二页，共十六页综上所述尺寸链的特点为：综上所述尺寸链的特点为：1）封闭性封闭性，即尺寸按一定顺序连接，形成，即尺寸按一定顺序连接，形成封闭尺寸组。封闭尺寸组。2）制约性制约性，其中一个尺寸变动将影响其它，其中一个尺寸变动将影响其它尺寸变化。尺寸变化。3）尺寸链）尺寸链至少至少由由三环三环尺寸组成。尺寸组成。本
2、讲稿第三页，共十六页2环环 尺寸链中，每一个尺寸称为环，环可分为封闭环和组成环。尺寸链中，每一个尺寸称为环，环可分为封闭环和组成环。3封闭环封闭环 在零件的加工或机器的装配过程中，最后形成的尺寸，称在零件的加工或机器的装配过程中，最后形成的尺寸，称为封闭环。如为封闭环。如A0、B0、C0都是都是封闭环封闭环。一个尺寸链只能有一个封闭环一个尺寸链只能有一个封闭环。4组成环组成环 尺寸链中除封闭环以外的其它环，都称组成环尺寸链中除封闭环以外的其它环，都称组成环.组成环按组成环按它对封闭环的影响性质又可分为：它对封闭环的影响性质又可分为：1）增环）增环 在其它组成环不变的条件下，该环的增大使封闭环也
3、增大；在其它组成环不变的条件下，该环的增大使封闭环也增大；该环的减小，使封闭环也减小，则该环称为增环。如该环的减小，使封闭环也减小，则该环称为增环。如A1、B1和和B2、C1为为增环增环。2）减环）减环 在其它组成环不变的条件下，该环的增大使封闭环减小，在其它组成环不变的条件下，该环的增大使封闭环减小，该环的减小，使封闭环增大，则该环称为减环。如该环的减小，使封闭环增大，则该环称为减环。如A1、C2和和C3为为减减环环。5.传递系数传递系数 表示组成环对封闭环表示组成环对封闭环 影响大小的系数影响大小的系数 。本讲稿第四页，共十六页二、尺寸链的分类二、尺寸链的分类按尺寸类型分按尺寸类型分尺寸链
4、尺寸链按应用情况分按应用情况分按空间位置分按空间位置分装配尺寸链装配尺寸链零件尺寸链零件尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链直线尺寸链直线尺寸链平面尺寸链平面尺寸链空间尺寸链空间尺寸链长度尺寸链长度尺寸链角度尺寸链角度尺寸链本讲稿第五页，共十六页三、解尺寸链的方法和步骤三、解尺寸链的方法和步骤1.解尺寸链的方法解尺寸链的方法 解尺寸链的方法常用以下几种：完全互换法、统计解尺寸链的方法常用以下几种：完全互换法、统计法、分组装配法、修配法和调整法。尺寸链计算可分为法、分组装配法、修配法和调整法。尺寸链计算可分为下列两种情况：下列两种情况：（1）设计计算：）设计计算：根据已知封闭环的基本尺寸、极限偏差根据已知
5、封闭环的基本尺寸、极限偏差和各组成环的基本尺寸，计算确定各组成环、极限偏差，和各组成环的基本尺寸，计算确定各组成环、极限偏差，称为设计计算。称为设计计算。（2）校核计算：）校核计算：指根据已知各组成环的基本尺寸、极限偏差，指根据已知各组成环的基本尺寸、极限偏差，计算确定封闭环的基本尺寸、极限偏差。计算确定封闭环的基本尺寸、极限偏差。根据已知各环的基本尺寸、极限偏差和公差，计算、根据已知各环的基本尺寸、极限偏差和公差，计算、分析确定其它各环的基本尺寸、极限偏差和公差，称分析确定其它各环的基本尺寸、极限偏差和公差，称为解尺寸链。为解尺寸链。本讲稿第六页，共十六页2解尺寸链的步骤解尺寸链的步骤（1）
6、确定封闭环：）确定封闭环：由封闭环的定义，它是根据加工或装配顺由封闭环的定义，它是根据加工或装配顺序最终获得的尺寸。装配尺寸链中的封闭环比较容易确定，因为序最终获得的尺寸。装配尺寸链中的封闭环比较容易确定，因为它是装配好之后最后得到的尺寸。它是装配好之后最后得到的尺寸。而在零件尺寸链和工艺尺寸链中，封闭环必须在零件工艺过程而在零件尺寸链和工艺尺寸链中，封闭环必须在零件工艺过程和加工顺序确定之后才能判断。加工顺序改变，封闭环也随之改和加工顺序确定之后才能判断。加工顺序改变，封闭环也随之改变。变。（2）画尺寸链图：）画尺寸链图：从封闭环的一端开始，依次画出各组成环，最后一从封闭环的一端开始，依次画
7、出各组成环，最后一个组成环的尾端必须回到封闭环的另一端，形成封闭尺寸链。个组成环的尾端必须回到封闭环的另一端，形成封闭尺寸链。为了减少封闭环的公差（或当封闭环公差确定之后），应尽量减为了减少封闭环的公差（或当封闭环公差确定之后），应尽量减少尺寸链组成环的环数。当封闭环公差确定之后，尺寸链的组成环数少尺寸链组成环的环数。当封闭环公差确定之后，尺寸链的组成环数越少，对组成环的精度要求越低，可降低产品的加工成本，这就是设越少，对组成环的精度要求越低，可降低产品的加工成本，这就是设计工作中，即在建立尺寸链时，应遵守的计工作中，即在建立尺寸链时，应遵守的“最短尺寸链最短尺寸链”原则。原则。本讲稿第七页，
8、共十六页 各组成环的增减性可根据其定义加以确定。当尺寸链环数各组成环的增减性可根据其定义加以确定。当尺寸链环数较多，结构复杂时，增减环的判断也较复杂。较多，结构复杂时，增减环的判断也较复杂。为了迅速而正确地判断增减环的简便方法：按照各尺寸首尾为了迅速而正确地判断增减环的简便方法：按照各尺寸首尾相接的原则，可顺着一个方向在尺寸链中各尺寸上划箭头，相接的原则，可顺着一个方向在尺寸链中各尺寸上划箭头，凡组成环的箭头与封闭环的箭头相同者，此组成环为减环，凡组成环的箭头与封闭环的箭头相同者，此组成环为减环，反之则为增环。反之则为增环。（3）确定各组成环的增减性）确定各组成环的增减性（4）验算）验算 验算
9、的目的在于检验计算结果是否正确，一般不应省略。验算的目的在于检验计算结果是否正确，一般不应省略。本讲稿第八页，共十六页本讲稿第九页，共十六页2 用完全互换法计算尺寸链用完全互换法计算尺寸链 计算封闭环公差通常有两种方法：即计算封闭环公差通常有两种方法：即完全互完全互换法换法和和统计法统计法。这两种方法依据不同，所得结果。这两种方法依据不同，所得结果（公差）也不相同。（公差）也不相同。完全互换法：完全互换法：又称极值法，它是由各组成环又称极值法，它是由各组成环的极限尺寸计算出封闭环的极限尺寸，从而求的极限尺寸计算出封闭环的极限尺寸，从而求得封闭环公差。得封闭环公差。本讲稿第十页，共十六页一、基本
10、公式一、基本公式1封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸 如图所示的多环直线尺寸链，设组成环环数为如图所示的多环直线尺寸链，设组成环环数为m，增加环数，增加环数为为 l l，则减环环数为（，则减环环数为（m l l）。）。封闭环基本尺寸封闭环基本尺寸L0与各组成环基本尺寸与各组成环基本尺寸Li 的关系如下：的关系如下：即：封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所即：封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和。有减环基本尺寸之和。图图12.9 多环直线尺寸链多环直线尺寸链Ll l+1LmLm-1L0L1L2Ll l本讲稿第十一页，共十六页2封闭环的极限尺寸封闭环的极限尺寸
11、封闭环的最大极限尺寸封闭环的最大极限尺寸 L0max 等于所有增环的最等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和。大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和。即：即：封闭环的最小极限尺寸封闭环的最小极限尺寸L0min等于所有增环的最小等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。即：即：本讲稿第十二页，共十六页3封闭环的公差封闭环的公差 即：封闭环公差等于所有组成环公差之和。封闭环是即：封闭环公差等于所有组成环公差之和。封闭环是尺寸链中公差最大，精度最低的环。尺寸链中公差最大，精度最低的环。4封闭环极限偏差封闭环极
12、限偏差封闭环上偏差：封闭环上偏差：封闭环下偏差：封闭环下偏差：本讲稿第十三页，共十六页二、设计计算二、设计计算 已知封闭环的基本尺寸和极限偏差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，计算各组成及各组成环的基本尺寸，计算各组成环的极限偏差。环的极限偏差。本讲稿第十四页，共十六页 已知各组成环的基本尺寸和极限偏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。差，求封闭环的基本尺寸和极限偏差。校核计算主要用于验证设计的正确性。校核计算主要用于验证设计的正确性。三、校核计算三、校核计算本讲稿第十五页，共十六页 零件在大批大量生产中，加工尺寸的变化是符零件在大批大量生产中，加工尺寸的变化是符合正态分布规律的，即大部分尺寸出现在平均尺寸合正态分布规律的，即大部分尺寸出现在平均尺寸附近。附近。统计法统计法就是利用就是利用尺寸分布规律尺寸分布规律对尺寸链进行对尺寸链进行计算的一种方法。用统计法解尺寸链时，基本尺寸计算的一种方法。用统计法解尺寸链时，基本尺寸的计算与极值法相同，所不同的是极限偏差和公差的计算与极值法相同，所不同的是极限偏差和公差的计算。的计算。3 用统计法来计算尺寸链用统计法来计算尺寸链本讲稿第十六页，共十六页