轴系的组合结构设计

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1、互换性与测量技术基础课程电子教案机械精度设计多媒体系列CAI课件授课教师：马惠萍联系方式：13796602979Email：mhp@hit.edu.cn哈工大电气工程及自动化学院自动化测试与控制系1内容提要:第11章尺寸链的精度设计基础1.尺寸链的含义、组成和分类；2.尺寸链图的画法与封闭环和增、减环的判别方法；3.尺寸链的计算种类和计算方法；4.用极值法和用概率法计算尺寸链。2第11章尺寸链的精度设计基础机械精度设计，就是零件、部件、整机的精度设计。零件根据机器的精度要求整机或部件的精度计算分配保证

2、零件的精度达到满足尺寸链理论就是协调它们之间的公差关系，合理地确定各零件的T尺和t几何，→提高产品性能的价格比。311.1尺寸链的基本概念一.尺寸链的定义和特征在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的尺寸组，该尺寸组称为尺寸链。1.定义：图11.1零件尺寸链如图11.1中由尺寸A1、A2和A0形成一个零件尺寸链。42.特征封闭性函数性图11.2装配尺寸链51.组成：A0装配或加工后自然形成的环。减环：Ai(-)(n-m-1)环—尺寸封闭环：A0(1)组成环：Ai(n-1)Ai(-)↑或↓环n

3、二.尺寸链的组成和分类增环：Ai(+)(m)Ai(+)↑或↓A0↑或↓A0↓或↑其他环不变时其他环不变时62.分类(1)按应用场合分(2)按环的相互位置分零件尺寸链:装配尺寸链：工艺尺寸链：直线尺寸链:平面尺寸链:空间尺寸链:全部Ai为同一零件的设计尺寸。全部Ai为不同零件的设计尺寸。全部Ai为同一零件的工艺尺寸。7三.尺寸链图及其画法1.尺寸链图：从基准开始，按加工或装配顺序，依次画出各环，环与环不间断形成一个封闭的迴路图。由组成环和封闭环的尺寸形成的一个封闭回路图。2.画法：图11.2例11.1请

4、画出图11.2的尺寸链图。图11.4尺寸链图A1A0A2A383.A0、Ai(+)、Ai(-)判断A0：加工或装配后自然形成的尺寸。Ai(+)、Ai(-)：按箭头的方向判断。Ai的方向与封闭环A0的方向相反为Ai(+)。Ai的方向与封闭环A0的方向相同为Ai(-)。箭头的画法(见图11.4)：在A0上面任意指向画一箭头，使所画各箭头依次彼此头尾相连。图11.4尺寸链图A1A0A2A39例11.2（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。解：（1）按加工顺序画尺寸链图。(2)判断A0、Ai(+

5、)、Ai(-)：加工顺序（见图11.5）：oA1/2A3/2A2A010口诀：(1)制造先后确定好，闭环才能找得到，(2)依次画出尺寸线，环环相连且勿断，(3)按照顺序画箭头，根据异同定增减，基准重要；对称取半；彼此相关。11四.尺寸链的计算1.计算方法极值法(完全互换法)概率法(大数互换法)2.计算分类正计算(校核计算)中间计算(工艺尺寸计算)反计算(设计计算)最大极限尺寸最小极限尺寸T尺寸平均尺寸124.1极值法计算尺寸链基本步骤和计算公式1.基本步骤(1)画尺寸链图(2)判断A0、Ai(+)、A

6、i(-)(3)按公式计算(4)校核计算结果132.计算公式(1)基本尺寸(2)极限尺寸封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和。14(3)极限偏差ES0=A0max－A015(4)公差封闭环的公差等于所有组成环的公差之和。T0=｜ES0-EI0｜T0一定，所以设计时应遵循最短尺寸链原则。16根据组成环的基本尺寸和极限偏差，计算封闭环的基本尺寸及其极限偏差。11.2.2正计算（校核计算）例11.3图11.7加工顺序为:试求壁厚N。(1)车外圆得A1,(2)镗孔得A2，为保证A2轴线对

7、A1轴线的同轴，规定其公差为t=Φ0.02。N17(1)画尺寸链图解：A1、A2相对加工基准具有对称性，应取半值。(2)判断A0、Ai(+)、Ai(-)尺寸链图的画法为：、A3(+)，减环为增环为壁厚是封闭环为A0，同轴度作线性尺寸A3处理。A1/2A0A3A2/2N18(3)计算=70/2+0–60/2=5=(–0.02)+(+0.01)–0=–0.01=(–0.04)+(–0.01)–(+0.03)=–0.08A0=ES0=EI0=（A1=Φ70，A2=Φ60A3=0±0.01）-0.04-0.0

8、8+0.06A1/2A0A3A2/219(4)校核计算结果∴计算无误，则壁厚=0.02+0.03+0.02=0.07=0.07∵ES0＝－0.01，EI0＝－0.08（A1=Φ70，A2=Φ60A3=0±0.01）-0.04-0.08+0.06A1/2A0A3A2/220例11.4:试画出滑块与导轨大端右侧接触时，滑块与导轨小端面右侧和左侧间隙的尺寸链图。解：导轨、滑块均为对称零件，设导轨对称度为A5,滑块对称度为A6。21(1)右侧间隙尺寸链图画的顺序