第9章尺寸链.ppt
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1、第9章 尺寸链,9.1 基本概念 9.2 极值法 9.3 统计法,9.1.1 基本术语定义,1. 尺寸链 在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组,称为尺寸链。,装 配 尺 寸 链,图示车床主轴轴线与尾架顶尖轴线之间的高度差A0,尾架顶尖轴线高度A1、尾架底板高度A2和主轴轴线高度A3等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组,形成装配尺寸链。,2. 环,尺寸链中的每一个尺寸,都称为环。 尺寸链中在装配过程或加工过程最后自然形成的 一环,它也是确保机器装配精度要求或零件加工质量的一环,封闭环加下角标“0”表示。任何一个尺寸链中,只有一个封闭环。 尺寸链中除封闭环以外的其他各环都称为组
2、成环. 当尺寸链中其他组成环不变时,某一组成环增大,封闭环亦随之增大,则该组成环称为增环。 当尺寸链中其他组成环不变时,某一组成环增大,封闭环反而随之减小,则该组成环称为减环。,封闭环,组成环,增 环,减 环,3. 传递系数,表示各组成环对封闭环影响大小的系数,称为传递系数。 尺寸链中封闭环与组成环的关系,表现为函数关系,即 A0 = f(A1、A2、Am) 式中 A0封闭环; A1,A2,Am组成环 对于第个组成环的传递系数为,则有 1i m 一般直线尺寸链=1,且对增环为正值;对减环为负值。,4. 尺寸链的建立与分析,1) 确定封闭环 装配尺寸链中,封闭环就是产品上有装配精度要求的尺寸。如
3、同一部件中各零件之间相互位置要求的尺寸或保证相互配合性能零件要求的间隙或过盈量。 零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环,一般在零件图上不进行标注,以免引起加工中的混乱。 工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环,一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的余量尺寸。加工顺序不同,封闭环也不同。所以工艺尺寸链的封闭环必须在加工顺序确定之后才能判断。 一个尺寸链中只有一个封闭环。,9.1.1 基本术语定义,2)查找组成环 在确定封闭环之后,应确定对封闭环有影响的各个组成环,使之与封闭环形成一个封闭的尺寸回路。 在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原则” 。 3) 判断增减 在尺寸链线
4、图中,常用带单箭头的线段表示各环,箭头仅表示查找尺寸链组成环的方向。与封闭环箭头方向相同的环为减环,与封闭环箭头方向相反的环为增环。,9.1.2 尺寸链的类型,1.按在不同生产过程中的应用情况,可分为: (1)装配尺寸链 (2)零件尺寸链 (3)工艺尺寸链,在机器设计或装配过程中,由一些相关零件形成有联系封闭的尺寸组,称为装配尺寸链。,同一零件上由各个设计尺寸构成相互有联系封闭的尺寸组,称为零件尺寸链。,零件在机械加工过程中,同一零件上由各个工艺尺寸构成相互有联系封闭的尺寸组,称为工艺尺寸链。,9.1.2 尺寸链的类型,2. 按组成尺寸链各环在空间所处的形态,分为: 1)直线尺寸链 2)空间尺
5、寸链 3)平面尺寸链,尺寸链的全部环都位于两条或几条平行的直线上,称为直线尺寸链。,尺寸链的全部环位于空间不平行的平面上,称为空间尺寸链。,尺寸链的全部环都位于一个或几个平行的平面上,但其中某些组成环不平行于封闭环。,平面尺寸链,尺寸链的全部环都位于一个或几个平行的平面上,但其中某些组成环不平行于封闭环,这类尺寸链,称为平面尺寸链。将平面尺寸链中各有关组成环按平行于封闭环方向投影,就可将平面尺寸链简化为直线尺寸链来计算。,9.1.2 尺寸链的类型,3. 按构成尺寸链各环的几何特征可分为: 1) 长度尺寸链 表示零件两要素之间距离的,为长度尺寸,由长度尺寸构成的尺寸链,称为长度尺寸链, 2) 角
6、度尺寸链 表示两要素之间位置的,为角度尺寸,由角度尺寸构成的尺寸链,称为角度尺寸链。其各环尺寸为角度量,或平行度、垂直度等等。,9.2 极值法,极值法是按各环的极限值进行尺寸链计算的方法。这种方法的特点是从保证完全互换着眼,由各组成环的极限尺寸计算封闭环的极限尺寸,从而求得封闭环公差,所以这种方法又称为完全互换法。,9.2.1 极值法解(线性)尺寸链的基本公式,1. 封闭环的公称尺寸 :等于所有增环的公称尺寸Ai之和减去所有减环的公称尺寸Aj之和。用公式表示为: 2.封闭环的最大极限尺寸 3.封闭环的最小极限尺寸,9.2.1 极值法解(线性)尺寸链的基本公式,4. 封闭环的上偏差 5. 封闭环
7、的下偏差 6. 封闭环公差,9.2.2 极值法解尺寸链,1. 校核计算 已知各组成环的公称尺寸和极限偏差,求封闭环的公称尺寸和极限偏差,以校核几何精度设计的正确性。,9.2.2 极值法解尺寸链,例题9.1 加工如图9.6a所示的套筒时,外圆柱面加工至A1=80f9,内孔加工至A2=60H8,外圆柱面轴线对内孔轴线的同轴度公差为0.02mm.试计算套筒壁厚尺寸的变动范围。,9.2.2 极值法解尺寸链,解:(1) 画出尺寸链。尺寸链如图9.6b所示,A3为同轴度公差,将它作为长度尺寸的组成环纳入尺寸链中,写成A3=00.01mm。为便于建立尺寸间的联系,直径尺寸改为半径尺寸进行计算,另外题中给出了
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