尺寸链原理及其应用课件.ppt

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1、第六章尺寸链原理及其应用概述在汽车及机械产品设计、制造过程中，尺寸链的应用非常普遍。首先，产品设计工程师要根据产品、部件或总成的使用性能以及特殊要求，规定必须的装配精度（技术要求），以此确定零件的基本尺寸及公差（或）极限偏差；其次，机械加工工艺设计人员通过尺寸链换算，确定各工序尺寸及其偏差；最后，装配工程师要根据装配要求确定合适的装配方法。因此，对产品设计工程师以及工艺工程师来说，尺寸链计算是必须掌握的重要理论之一。本章从汽车零部件设计、加工装配出发，阐述尺寸链的基本概念、分类、组成、计算方法；装配尺寸链的建立及计算；以及工艺尺寸链解算等内容。第一节尺寸链的基本概念一.尺寸链的定义、特征及

2、尺寸链图（一）尺寸链定义在机器设计、装配及零件加工过程中，一组互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合，称为尺寸链。轴向间隙C0为设计时确定的装配精度，它取决于主轴颈长度C1、锁止垫片宽度C4、轴瓦宽度C2、锁止垫片宽度C3，由尺寸C1、C2、C3、C4和C0按一定顺序形成的封闭尺寸组合，即为尺寸链。端面A对轴心的垂直度误差在直径240mm处不大于0.05mm，端面B对轴线的垂直度误差在直径120mm处不大于0.05mm。在加工过程中，直接保证B面对A面平行度α1和端面A对基准C的垂直度α2的要求，端面B对基准C的垂直度要求α0是在加工过程中间接保证的，它取决于α1、和α2的大小，因此，α1

3、、α2和α0组成了位置公差尺寸链。第一节尺寸链的基本概念（二）尺寸链特征及尺寸链图（1）尺寸链的封闭性：尺寸链中的各尺寸按一定顺序排列，最后形成一个封闭图形。（2）尺寸链的关联性：尺寸链中任一尺寸的变化，都会引起其他尺寸的变化。（3）尺寸链至少由三个或以上的尺寸组成。二.尺寸链的定义组成尺寸链中的每一个尺寸或角度量称为环，其中又分为组成环与封闭环。1.封闭环尺寸链中封闭环是由组成环尺寸所决定的,因此,它的存在依赖于组成环而间接形成,在零件加工或机械产品装配过程中,最后自然形成(间接获得)这一尺寸。一个尺寸链中只有一个封闭环。封闭环的特点:其它环的误差必然累积在这个环上,因此封闭环误差是所有

4、各组成环误差的综合。二.尺寸链的定义组成2.组成环.尺寸链中,除封闭环以外的其它环都称为组成环,组成环的变动必然引起封闭环的变动,它是在零件加工或装配中,直接获得的尺寸。根据组成环对封闭环影响的不同,又把组成环分为增环与减环。（1）增环尺寸链中，某组成环的变动将引起封闭环的同向变动；即其余各环不变，当该环增大，使封闭环也相应增大的组成环，称为增环。（2）减环尺寸链中，某组成环的变动将引起封闭环的反向变动；即其余各环不变，当该环增大，而使封闭环相应地减小的组成环，称为减环。二.尺寸链的定义组成（3）增环与减环的判定在图中各环尺寸线上标注单箭头，箭头方向沿着封闭图形的一个方向流动，凡是各组成环

5、尺寸线箭头方向与封闭环尺寸线箭头方向相反的为增环，相同的为减环。建立尺寸链的做法：建立尺寸链时，首先应确定哪一个尺寸是间接获得的尺寸，并把它定为封闭环。再从封闭环一端起，依次画出有关直接得到的尺寸作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环的另一端，形成一个封闭的尺寸链图。注意：（1） 在一个尺寸链中，封闭环只有一个，其余都是组成环。封闭环是尺寸链中最后形成的一个环，所以在加工或装配未完成之前，它是不存在的。在工艺尺寸链中，封闭环必须在加工顺序确定后才能判断，当加工顺序改变时，封闭环也随之改变。在装配尺寸链中，封闭环就是装配的技术要求，比较容易确定。正确确定封闭环是建立、解算尺寸链中最关键的一步，

6、封闭环定错，必然全盘皆错。注意：（2）建立尺寸链时，必须遵循“最短路线原则”（也称为“最少环数原则”），即建立尺寸链时，只将与封闭环有关系的尺寸列人尺寸链，与封闭环无关系的尺寸不应列人尺寸链，使尺寸链的路线最短，环数最少。对于装配尺寸链，应该一个零件只允许一个尺寸列入装配尺寸链，即“一件一环”。三.尺寸链的分类尺寸链有各种不同的分类方法，是由于尺寸的构成随各种机械产品的结构或零件结构不同而有所差异，用尺寸链来解决问题的目的不一样，并且应用场合也不一样。（一）按构成尺寸链各环的几何特征分类（1）长度尺寸链全部环为长度尺寸的尺寸链，或者组成环既有长度尺寸又有角度量而封闭环为长度尺寸的尺寸链。（

7、2）角度尺寸链全部环为角度量的尺寸链，或者组成环既有角度量又有长度尺寸而封闭环为角度量的尺寸链。长度尺寸链（二）按构成尺寸链各环的作用分类：（1）装配尺寸链：全部组成环为不同零件的设计尺寸所形成的尺寸链；查找装配尺寸链的组成环时，先从封闭环的任意一端开始，找相邻零件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环接一环，直到封闭环的另一端为止，从而形成封闭的尺寸组。如图a所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允