第五章 尺寸链原理与应用-0506new

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1、第五章尺寸链原理与应用第一节尺寸链的基本概念一、尺寸链的定义及其组成1.尺寸链的定义及尺寸链图尺寸链定义：在汽车等机械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，称为尺寸链。例1：汽车变速器倒挡装置图装配尺寸链齿轮传动轴装配图例2：内燃机活塞零件设计尺寸链工艺尺寸链例3：齿轮轴×L3L2L1L×0尺寸链图：按图纸尺寸将相应关系和基本尺寸按相应比例关系移到图纸外面，此尺寸链关系图为尺寸链图。尺寸链特征：具有封闭性。组成尺寸链的各尺寸是按一定顺序排列的封闭尺寸图形。具有尺寸关联性。尺寸链中都存在一个尺寸A。或α0，其值由其他尺寸决定或

2、受其他尺寸影响。尺寸链至少由三个尺寸或位置公差构成。2.尺寸链的组成环：尺寸链中的每一个尺寸或位置公差，简称为环。尺寸链的环因其形成的特点不同，分为封闭环和组成环。封闭环：封闭环是在装配和加工过程中间接获得的环，一个尺寸链只有一个封闭环。组成环：组成环是对封闭环有影响的全部环，亦即尺寸链中除封闭环以外的环都是组成环。根据组成环对封闭环的影晌，组成环又可分为增环和减环。增环：增环是指该环的变化引起封闭环作同向变化的组成环，即该环增大（或减小）时，封闭环也随之增大（或减小）。减环：减环是指该环的变化引起封闭环作反向变化的组成环．即该环增大（或

3、减小）时，封闭环则变小（或增大）。进行尺寸链计算时,首先确定封闭环和组成环中的增、减环。封闭环的确定最后形成的尺寸。在尺寸链形成过程中，最后形成的那一环。加工余量。工艺尺寸链的封闭环是间接得到的尺寸。装配尺寸链的封闭环为装配间隙。确定组成环。除封闭环以外的所有的环为组成环。增减环的确定回路法符号法二、尺寸链的形式1.按尺寸链各环的几何特征和所处空间位置的不同分类(1)直线尺寸链直线尺寸链是指全部组成环平行于封闭环的尺寸链。(2)角度尺寸链角度尺寸链是指全部环的几何量均为角度尺寸的尺寸链。(3)平面尺寸链平面尺寸链是指全部组成环位于一个

4、或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链。(4)空间尺寸链空间尺寸链是指组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。可通过投影的方法，先将空间尺寸链转换成平面尺寸链，然后再转换成直线尺寸链求解。2.按尺寸链相互关系分类(1)独立尺寸链独立尺寸链是指所有组成环和封闭环只属于该尺寸链，不参与其他尺寸链组成的尺寸链。(2)并联尺寸链并联尺寸链是指由若干个尺寸链联结在一起，尺寸链间互相有影响的尺寸链。(3)基本尺寸链(4)派生尺寸链3.按尺寸链的应用范围分类(1)装配尺寸链装配尺寸链是指全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。图示为装配尺寸链，封闭环A0

5、是变速器壳体与止推垫片间的轴向间隙，是装配后间接（或自然）形成的尺寸，亦称为装配精度要求；组成环A1、A2、A3、A4分别为不同零件的设计尺寸。装配尺寸链的特点为：封闭环是不同零件表面间的尺寸，该尺寸在装配后间接（或自然）得到。(2)零件设计尺寸链零件设计尺寸链是指全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，简称为零件尺寸链。例如(3)工艺尺寸链工艺尺寸链是指全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸链的特点是：封闭环是在零件加工后间接（或自然）得到的，制造中直接获得的工序尺寸是组成环。三、尺寸链计算的任务（1）公差设计计算已知封闭环，求解各组

6、成环。这种情况亦称为反计算，主要用于产品设计、零件加工和装配工艺计算中。在计算过程中，将已知的封闭环公差合理地分配给各组成环。因为已知一个封闭环公差，需分配给多个组成环，属于不定解，因此在分配时要考虑多个因素合理地进行分配。（2）公差校核计算已知组成环，求解封闭环。这种情况亦称为正计算，主要用于校核封闭环的公差和极限偏差，其计算所得的解是唯一的。工艺人员经常利用公差校核计算来验证产品设计人员确定的相关零件设计尺寸、公差及极限偏差的正确性，和装配方法选择的合理性。尺寸链计算的两种方法极值法：得到的结果可靠，但出现极限尺寸重合的概率等于各组成环出现极限尺寸

7、概率的乘积。统计法GB5847-86第二节尺寸链计算的基本公式一、直线尺寸链的计算尺寸链公差和极限偏差计算有两种方法：极值法和统计法（亦称概率法）。计算封闭环与组成环基本尺寸之间关系的公式，称为尺寸链方程式。（一）封闭环基本尺寸的计算封闭环与组成环基本尺寸之间的关系，可以用尺寸链方程式进行计算。图示为一典型的含有n-1个组成环的直线尺寸链，封闭环基本尺寸A0可按下式计算：(1)第二节尺寸链计算的基本公式（二）极值法计算封闭环极限尺寸、公差及极限偏差极值法是按组成环处于极限尺寸条件下，对封闭环极限尺寸、公差进行计算的方法。1.封闭环极限尺寸的计算封闭环最大

8、极限尺寸A0max和最小极限尺寸A0min按以下两个公式进行计算(2)(3)第二