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1、尺寸链概况 2.有关尺寸链组成部分的术语及定义有关尺寸链组成部分的术语及定义 增环增环 组成环组成环 减环减环 环：环：尺寸链中的每一个尺寸都称为环。尺寸链中的每一个尺寸都称为环。封闭环：封闭环：尺寸链中在装配或加工过程最后自然形成的那个尺寸链中在装配或加工过程最后自然形成的那个尺寸，称为封闭环。尺寸，称为封闭环。组成环：组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环。尺寸链中对封闭环有影响的全部环。补偿环补偿环 如图如图1-1所示的减速器中，用垫片所示的减速器中，用垫片(件号件号9)作为补偿件，它的厚度作为补偿件，它的厚度作为补偿环，装配时选择并安装不同厚度的垫片来调整端盖的底端与对应作为补偿环，装
2、配时选择并安装不同厚度的垫片来调整端盖的底端与对应滚动轴承的端面之间的轴向间隙的大小。滚动轴承的端面之间的轴向间隙的大小。传递系数传递系数 传递系数是指表示各组成环影响封闭环大小的程度和方传递系数是指表示各组成环影响封闭环大小的程度和方向的系数，用符号向的系数，用符号i表示。表示。对于增环，对于增环，i为正值；对于减环，为正值；对于减环，i为负值。为负值。二、尺寸链的分类二、尺寸链的分类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 （1 1）按尺寸链功能分）按尺寸链功能分（2 2）按各环的几何特征分）按各环的几何特征分 长度尺寸链长度尺寸链 角度尺寸链角度尺寸链 （3 3）
3、按各环所处的空间位置分）按各环所处的空间位置分 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 三、尺寸链的建立三、尺寸链的建立 1.确定封确定封闭环闭环 2.查查找找组组成成环环并画出尺寸并画出尺寸链图链图 查找组成环的方法是：从封闭环的一端开始，依次找出那查找组成环的方法是：从封闭环的一端开始，依次找出那些会引起封闭环变动的相互连接的各个零件尺寸，直到最后一些会引起封闭环变动的相互连接的各个零件尺寸，直到最后一个零件尺寸与封闭环的另一端连接为止，其中每一个尺寸就是个零件尺寸与封闭环的另一端连接为止，其中每一个尺寸就是一个组成环。一个组成环。在查找组成环时，应注意遵循在查找
4、组成环时，应注意遵循“最短尺寸链原则最短尺寸链原则”。3.位置误差按尺寸链中的尺寸来处理位置误差按尺寸链中的尺寸来处理（a）齿轮机构 （b）尺寸链图 图图12-3 齿轮机构的尺寸链齿轮机构的尺寸链1轴；2档圈；3齿轮；4轴套 （a）采用包容要求 （b）采用独立原则 （c）实际零件图图12-4 轴套轴套 当齿轮轮毂宽度当齿轮轮毂宽度L1的尺寸公差与两端面的端面圆跳动公差的尺寸公差与两端面的端面圆跳动公差t t1 1之间的关之间的关系采用独立原则时，齿轮的任一个端面圆跳动系采用独立原则时，齿轮的任一个端面圆跳动f f1 1或或f f1 1会影响封闭环的大会影响封闭环的大小。因此，端面圆跳动公差小。
5、因此，端面圆跳动公差t t1 1应作为组成环（减环）列入尺寸链。应作为组成环（减环）列入尺寸链。（a）零件图样标注 （b）实际零件图图12-5 齿轮齿轮 当当轴轴上两台肩之上两台肩之间间的的长长度度L3的尺寸公差与台肩的端面的尺寸公差与台肩的端面圆圆跳跳动动公差公差t3之之间间的关系采用独立原的关系采用独立原则时则时，大台肩的端面，大台肩的端面圆圆跳跳动动f3会影响封会影响封闭环闭环的大小。的大小。因此，端面因此，端面圆圆跳跳动动公差公差t3应应作作为组为组成成环环（减（减环环）列入尺寸）列入尺寸链链。（a）零件图样标注 （b）实际零件 图图12-6 轴轴 1.设计计算设计计算 设计计算是指已
6、知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺设计计算是指已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，计算各组成环的极限偏差。寸，计算各组成环的极限偏差。这种计算通常用于产品设计过程中由机器或部件的装配精这种计算通常用于产品设计过程中由机器或部件的装配精度确定各组成环的尺寸公差和极限偏差，把封闭环公差合理度确定各组成环的尺寸公差和极限偏差，把封闭环公差合理地分配给各组成环。地分配给各组成环。四、尺寸链的计算四、尺寸链的计算2.校核计算校核计算 校核计算是指已知各组成环的基本尺寸和极限偏差，计算校核计算是指已知各组成环的基本尺寸和极限偏差，计算封闭环的基本尺寸和极限偏差。这种计算主要用于验算零件图封闭环的基
7、本尺寸和极限偏差。这种计算主要用于验算零件图上标注的各组成环的基本尺寸和极限偏差在加工之后能否满足上标注的各组成环的基本尺寸和极限偏差在加工之后能否满足所设计产品的技术要求。所设计产品的技术要求。3.工艺尺寸计算工艺尺寸计算 工艺尺寸计算是指已知封闭环和某些组成环的基本尺寸和工艺尺寸计算是指已知封闭环和某些组成环的基本尺寸和极限偏差，计算某一组成环的基本尺寸和极限偏差。这种计极限偏差，计算某一组成环的基本尺寸和极限偏差。这种计算通常用于零件加工过程中计算某工序需要确定而在该零件算通常用于零件加工过程中计算某工序需要确定而在该零件的图样上没有标注的工序尺寸。的图样上没有标注的工序尺寸。2 极值法
8、计算尺寸链极值法计算尺寸链 完全互换法（也称极值法）是指在全部产完全互换法（也称极值法）是指在全部产完全互换法（也称极值法）是指在全部产完全互换法（也称极值法）是指在全部产品中，装配时各组成环不需挑选，也不需改变品中，装配时各组成环不需挑选，也不需改变品中，装配时各组成环不需挑选，也不需改变品中，装配时各组成环不需挑选，也不需改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。要求的尺寸链计算方法。要求的尺寸链计算方法。要求的尺寸链计算方法。该方法采用极值公差公
9、式计算。该方法采用极值公差公式计算。该方法采用极值公差公式计算。该方法采用极值公差公式计算。一、一、基本步骤和计算公式基本步骤和计算公式 （12-4）（12-5）（12-6）将式（将式（12-4）减去式（）减去式（12-5）得出封闭环公差）得出封闭环公差T0与各组与各组成环公差成环公差Ti 之间的关系如下（极值公差公式）：之间的关系如下（极值公差公式）：由基本尺寸、极限尺寸与极限偏差的关系可知由基本尺寸、极限尺寸与极限偏差的关系可知:（12-7）（12-8）二、设计计算例例1 1 图图1212-3 3所示的齿轮机构尺寸链，所示的齿轮机构尺寸链，已知各组成环基本尺寸分别为已知各组成环基本尺寸分别
10、为 L135mm,L214mm,L349mm，要求装配后齿轮右端的间隙，要求装配后齿轮右端的间隙 L0 在在0.10.35mm之间。试用完全之间。试用完全互换法计算尺寸链，确定各组成环的极限偏差互换法计算尺寸链，确定各组成环的极限偏差。(a)(b)三、工艺尺寸计算三、工艺尺寸计算例例2 参看参看12-10附图附图a所示的轮毂孔和键槽尺寸标注。该孔和键槽的加工顺序如所示的轮毂孔和键槽尺寸标注。该孔和键槽的加工顺序如下：首先按工序尺寸下：首先按工序尺寸 镗孔，再按工序尺寸镗孔，再按工序尺寸 插键槽，然后插键槽，然后淬火，最后按图样标注的尺寸淬火，最后按图样标注的尺寸 磨孔。孔完工后要求键槽深度磨孔
11、。孔完工后要求键槽深度尺寸尺寸 符合图样标注的尺寸符合图样标注的尺寸 的规定。试用完全互换法计算尺寸链，的规定。试用完全互换法计算尺寸链，确定工序尺寸确定工序尺寸 的极限尺寸。（的极限尺寸。（）（a）（b）（c）图12-10 大数互换法（也称统计法）是指在绝大数产品中，装配大数互换法（也称统计法）是指在绝大数产品中，装配大数互换法（也称统计法）是指在绝大数产品中，装配大数互换法（也称统计法）是指在绝大数产品中，装配时各组成环不需挑选，也不需改变其大小或位置，装入后时各组成环不需挑选，也不需改变其大小或位置，装入后时各组成环不需挑选，也不需改变其大小或位置，装入后时各组成环不需挑选，也不需改变其
12、大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。大数互换法是根据各组成环的实际尺寸在其公差带内的大数互换法是根据各组成环的实际尺寸在其公差带内的大数互换法是根据各组成环的实际尺寸在其公差带内的大数互换法是根据各组成环的实际尺寸在其公差带内的分布情况，按某一置信概率求得封闭环尺寸实际分布范围，分布情况，按某一置信概率求得封闭环尺寸实际分布范围，分布情况，按某一置信概率求得封闭环尺寸实际分布范围，分布情况，按某一置信概率求得封闭环尺寸实际分布范围，由此决定封闭环
13、公差的大小。当设计时给定的封闭环公差由此决定封闭环公差的大小。当设计时给定的封闭环公差由此决定封闭环公差的大小。当设计时给定的封闭环公差由此决定封闭环公差的大小。当设计时给定的封闭环公差一定时，则按大数互换法确定的各组成环的公差将大于按一定时，则按大数互换法确定的各组成环的公差将大于按一定时，则按大数互换法确定的各组成环的公差将大于按一定时，则按大数互换法确定的各组成环的公差将大于按完全互换法确定的组成组公差，因而提高技术经效益。完全互换法确定的组成组公差，因而提高技术经效益。完全互换法确定的组成组公差，因而提高技术经效益。完全互换法确定的组成组公差，因而提高技术经效益。3 用大数互换法计算尺
14、寸链用大数互换法计算尺寸链 4用分组法、修配法和调整法保证装配精度用分组法、修配法和调整法保证装配精度 一、分组法一、分组法一、分组法一、分组法 当封闭环的精度要求高且生产批量较大时，为了降低当封闭环的精度要求高且生产批量较大时，为了降低当封闭环的精度要求高且生产批量较大时，为了降低当封闭环的精度要求高且生产批量较大时，为了降低零件的制造成本，可以采用分组法装配。零件的制造成本，可以采用分组法装配。零件的制造成本，可以采用分组法装配。零件的制造成本，可以采用分组法装配。分组法装配的特点是各组成环按经济加工精度制造，分组法装配的特点是各组成环按经济加工精度制造，分组法装配的特点是各组成环按经济加
15、工精度制造，分组法装配的特点是各组成环按经济加工精度制造，然后将各组成环按实际尺寸的大小分为若干组，各对应组然后将各组成环按实际尺寸的大小分为若干组，各对应组然后将各组成环按实际尺寸的大小分为若干组，各对应组然后将各组成环按实际尺寸的大小分为若干组，各对应组进行装配，同组内零件具有互换性。进行装配，同组内零件具有互换性。进行装配，同组内零件具有互换性。进行装配，同组内零件具有互换性。该方法采用极值公差公式计算。该方法采用极值公差公式计算。该方法采用极值公差公式计算。该方法采用极值公差公式计算。例例 参参看看图图12-13所所示示的的活活塞塞、连连杆杆机机构构，活活塞塞销销与与连连杆杆小小头头孔
16、孔的的基基本本尺尺寸寸为为 25mm，它它们们的的配配合合为为小小间间隙隙配配合合，间间隙隙应应在在0.00050.0055mm范范围围内。内。图图12-13 活塞、连杆机构装配简图活塞、连杆机构装配简图1活塞；2活塞销；3连杆 如果采用完全互如果采用完全互换换，则则要求：活要求：活塞塞销销直径按直径按 加工；加工；连杆连杆小头孔直径按小头孔直径按 加工。加工。显显然然，制造直径公差，制造直径公差为为2.5m的活塞的活塞销销和孔和孔径公差径公差为为2.5m的的连连杆小杆小头头孔极孔极为为困困难难，也是极不也是极不经济经济的。因此，有必要采用分的。因此，有必要采用分组组法来解决使用要求与加工精度
17、的矛盾。法来解决使用要求与加工精度的矛盾。二、二、修配法修配法 修修配配法法装装配配是是指指各各组组成成环环都都按按经经济济加加工工精精度度制制造造，在在组组成成环环中中选选择择一一个个修修配配环环（补补偿偿环环的的一一种种），预预先先留留出出修修配配量量，装装配配时时用用去去除除修修配配环环的的部部分分材材料料的的方方法法改改变变其其实实际际尺尺寸寸，使使封闭环达到其公差与极限偏差要求。封闭环达到其公差与极限偏差要求。修修配配法法装装配配通通常常用用于于单单件件小小批批生生产产，组组成成环环数数目目较较多多而而装装配配精精度度要要求求较较高高的的场场合合，应应选选择择容容易易加加工工并并且且
18、对对其其他他装装配配尺尺寸链没有影响的组成环作为修配环。寸链没有影响的组成环作为修配环。三、三、调整法调整法 调调整整法法装装配配是是指指各各组组成成环环按按经经济济加加工工精精度度制制造造，在在组组成成环环中中选选择择一一个个调调整整环环（补补偿偿环环的的一一种种），装装配配时时用用选选择择或或调调整整的的方方法法改改变变其其尺尺寸寸大大小小或或位位置置，使使封封闭闭环环达达到到其其公公差差与与极极限限偏差要求。该方法通常采用极值公差公式计算。偏差要求。该方法通常采用极值公差公式计算。采采用用调调整整法法装装配配时时，可可以以使使用用一一组组具具有有不不同同尺尺寸寸的的调调整整环环或或者者一
19、一个个位位置置可可在在装装配配时时调调整整的的调调整整环环。前前者者称称为为固固定定补补偿件，后者称为活动补偿件。偿件，后者称为活动补偿件。图图12-14用调整法保证装配精度时使用的补偿件示例用调整法保证装配精度时使用的补偿件示例（a）锥齿轮传动装置中的垫片（b）滚动轴承部件组成结构中的调整螺钉 调调整整法法与与修修配配法法相相似似，只只是是改改变变补补偿偿环环尺尺寸寸的的方方法法有有所所不不同同。修修配配法法是是从从作作为为补补偿偿环环的的零零件件上上去去除除一一层层材材料料来来保保证证装装配配精精度度；而而调调整整法法是是通通过过改改变变补补偿偿环环的尺寸或位置的方法来保证装配精度。的尺寸或位置的方法来保证装配精度。采采用用调调整整法法装装配配，不不需需辅辅助助加加工工，故故装装配配效效率率较较高高，主主要要应应用用于于装装配配精精度度要要求求较较高高，或或在在使使用用过过程程中中某些零件的尺寸会发生变化的尺寸链中。某些零件的尺寸会发生变化的尺寸链中。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢