尺寸链基础ppt课件

第八章尺寸链根底尺寸链的根本概念及计算根本要求n根本内容：尺寸链的根本概念、组成、分类、尺寸链的建立与分析，尺寸链的计算。n重点内容：尺寸链的建立与分析及根本计算。n难点内容：尺寸链的建立与分析n根本技艺：经过本章节的学习能进展尺寸链的初步分析和计算，并逐渐建立机构精度设计的概念。图8-2图8-1n 在设计机械零部件各要素的几何精度的同时，需求经过综合分析计算来协调和保证零部件的整体精度的要求。合理规定各要素的尺寸精度和形位精度，进展几何精度综合分析计算可以运用尺寸原理和相应的分析计算方法。n在一个零件或一台机器的构造中，总有一些相互联络的尺寸，这些相互联络的尺寸按一定顺序衔接成一个封锁的尺寸组，称为尺寸链。n8.1.2 尺寸链的术语尺寸链的术语n 以车床的装配为例以车床的装配为例,由于床头箱发由于床头箱发热量大热量大,会导致主轴中心抬高会导致主轴中心抬高,要求装要求装配时尾座中心略高于主轴配时尾座中心略高于主轴,把其相关尺把其相关尺寸笼统出来就构成尺寸链。图寸笼统出来就构成尺寸链。图8-3前往图8-3n1 尺寸链：把相关尺寸笼统出来，构成封尺寸链：把相关尺寸笼统出来，构成封锁图形，组成封锁图形的相关尺寸组，叫锁图形，组成封锁图形的相关尺寸组，叫尺寸链。尺寸链。n2 环：尺寸链的组成尺寸都称为环。环：尺寸链的组成尺寸都称为环。n3 封锁环终结环封锁环终结环A0：尺寸链构成：尺寸链构成加工、检验、装配过程中最后构成或加工、检验、装配过程中最后构成或间接得到的尺寸。间接得到的尺寸。n4 组成环组成环:尺寸链中除封锁环以外的其他尺寸链中除封锁环以外的其他环。根据它们对封锁环影响的不同，又分环。根据它们对封锁环影响的不同，又分为增环和减环。为增环和减环。n5 增减环Ai：AO与之正变者为增环,与之成反变者为减环。n6 与封锁环同向变动的组成环称为增环，即当该组成环尺寸增大或减小而其它组成环不变时，封锁环也随之增大或减小；n8 与封锁环反向变动的组成环称为减环，即当该组成环尺寸增大或减小而其他组成环不变时，封锁环的尺寸却随之减小或增大。n9 增减判别方法：顺序标箭头，凡与封锁环反向为增，同向为减。图8-4 增减环的判别由图可见，A主轴为减环，A垫和A尾座为增环。尺寸链的根本概念n其特性有二：封锁性组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封锁系统；相关性其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。尺寸链的分类 n 按运用场所分：装配尺寸链、零件尺寸链、工艺尺寸链。n按各环所在空间位置分：线性尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。尺寸链中常见的是直线尺寸链。平面尺寸链和空间尺寸链可以用坐标投影法转换为直线尺寸链。n按各环尺寸的几何特性分：长度尺寸链、角度尺寸链。n本章重点讨论长度尺寸链中的线性尺寸链。HOME尺寸链的建立与分析n确定封锁环n查找组成环n判别增减环n HOME确定封锁环 HOMEn在装配尺寸链中，封锁环就是产品上有装配精度要求的尺寸。好像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零件配合性能要求的间隙或过盈量。n零件尺寸链的封锁环应为公差等级要求最低的环，普通在零件图上不进展标注，以免引起加工中的混乱。n工艺尺寸链的封锁环是在加工中最后自然构成的环，普通为被加工零件要求到达的设计尺寸或工艺过程中需求的余量尺寸。加工顺序不同，封锁环也不同。所以工艺尺寸链的封锁环必需在加工顺序确定之后才干判别。一个尺寸链中只需一个封锁环。确定封锁环n在确定封锁环之后，应确定对封锁环有影响的各个组成环，使之与封锁环构成一个封锁的尺寸回路。n在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原那么，即对于某一封锁环，假设存在多个尺寸链时，应选择组成环数最少的尺寸链进展分析计算。查找组成环n组成环是对封锁环有直接影响的那些尺寸，与此无关的尺寸要排除在外。一个尺寸链的环数应尽量少。n查找装配尺寸链的组成环时，先从封锁环的恣意一端开场，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，直到封锁环的另一端为止，从而构成封锁的尺寸组。n在尺寸链线图中，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。与封锁环箭头方向一样的环为减环，与封锁环箭头方向相反的环为增环。n HOME判别增减环 HOMEA3A2A0A1B0B2B4B8A1、A3为增环，A2为减环B2、B4、B8为增环，B1、B3为减环B1B3尺寸链的计算n计算类型n计算方法n完全互换法解尺寸链计算公式n举例n HOME计算类型n正计算 知各组成环的极限尺寸，求封锁环的极限尺寸。这类计算主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。n反计算 知封锁环的极限尺寸和各组成环的根本尺寸，求各组成环的极限偏向。这类计算主要用在设计上，即根据机器的运用要求来分配各零件的公差。n中间计算 知封锁环和部分组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。n 反计算和中间计算通常称为设计计算。n HOME计算方法n完全互换法极值法：从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进展尺寸链计算，不思索各环实践尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环，装配时各组成环不需挑选或辅助加工，装配后即能满足封锁环的公差要求，即可实现完全互换。完全互换法是尺寸链计算中最根本的方法。nHOME计算方法n大数互换法：该法是以保证大数互换为出发点的。消费实际和大量统计资料阐明，在大量消费且工艺过程稳定的情况下，各组成环的实践尺寸趋近公差带中间的概率大，出如今极限值的概率小。采用概率法，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中，装配时不需求挑选或修配，就能满足封锁环的公差要求，即保证大数互换。计算方法n其他方法：在某些场所，为了获得更高的装配精度，而消费条件又不允许提高组成环的制造精度时，可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一义务。完全互换法解尺寸链的根本公式n设尺寸链的组成环数为n-1，其中m个增环，AO为封锁环的根本尺寸，A为组成环的根本尺寸，那么对于直线尺寸链有如下公式：n封锁环的根本尺寸A0=n封锁环的极限尺寸n A0max=n A0min=111nmiimiiAA11min1maxnmiimiiAA11max1minnmiimiiAA根本公式续n封锁环的极限偏向n ES0=n EI0=n封锁环的公差n T0=n HOME111nmiimiiEIES11niiT111nmiimiiESEI校核计算举例n 校核计算的步骤是：根据装配要求确定封锁环；寻觅组成环；画尺寸链线图；判别增环和减环；由各组成环的根本尺寸和极限偏向验算封锁环的根本尺寸和极限偏向。n如图a所示的构造，知各零件的尺寸：n A1=30 mm，A2=A8=8 mm，n A3=43 mm，A4=3 mm设计要求间隙A0为01048mm，试做校核计算。013.00075.018.002.0004.0校核计算举例续n解l确定封锁环为要求的间隙A0；寻觅组成环并画尺寸链线图上图b；判别A3为增环，A1、A2、A4和A8为减环。n 2封锁环的根本尺寸n A0A3-A1+A2+A4+A8=43-30+8+3+8=0n 即要求封锁环的尺寸为0 mm。n 3计算封锁环的极限偏向n ES。ES3-EI1+EI2+EI4+EI8n +018-013-0078-004-0078=+080n EI。EI3-ES1+ES2+ES4+ES8n 002mm-0000mm002mmn 4计算封锁环的公差n T。T1+T1+T2+T3+T4+T8n =0130078十0160078十004=048mmn 校核结果阐明，封锁环的上、下偏向及公差均已超越规定范围。48.010.0中间计算举例n如下图零件，按图样注出的尺寸A1和A3加工时不易丈量，现改为按尺寸A1和A2加工，为了保证原设计要求，试计算A2的根本尺寸和偏向。A 2A 3=1 0A 1=5 00-0.0 6 00-0.3 6中间计算举例n解：据题意，按尺寸A1、A2加工，那么A3必需为封锁环，A2那么为工序尺寸。n A3=A1-A2 n A2=A1-A3=80-10=40mmn ES3=ES1-EI2 n EI2=ES1-ES3=0-0=0n EI3=EI1-ES2 n ES2=EI1-EI3=-0.06-0.36=+0.30mmn故A2尺寸为40 mm。HOME30.00036.03100060.0150A2分组互换n分组互换法是把组成环的公差扩展N倍使之到达经济加工精度要求，然后修完工后零件实践尺寸分成N组，装配时根据大配大、小配小的原那么，按对应组进展装配，以满足封锁环要求。n例如，设根本尺寸为18mm的孔、轴配合间隙要求为x=38m，这意味着封锁环的公差T。=8m，假设按完全互换法，那么孔、轴的制造公差只能为2.8m。n假设采用分组互换法，将孔、轴的制造公差扩展四倍，公差为10m，将完工后的孔、轴按实践尺寸分为四组，按对应组进展装配，各组的最大间隙均为8m，最小间隙为3m，故能满足要求。n分组互换仅组内零件可以互换。修配法n修配法是根据零件加工的能够性，对各组成环规定经济可行的制造公差，装配时，经过修配方法改动尺寸链中预先规定的某组成环的尺寸该环叫补偿环，以满足装配精度要求。n如下图，将A1、A2和A3的公差放大到经济可行的程度，为保证主轴和尾架等高性的要求，选面积最小、分量最轻的尾架底座A2为补偿环，装配时经过对A2环的辅助加工如铲、刮等切除少量资料，以抵偿封锁环上产生的累积误差，直到满足A。要求为止。n补偿环切莫选择各尺寸链的公共环，以免因修配而影响其他尺寸链的封锁环精度。n修配法的优点也是既扩展了组成环的制造公差，又能得到较高的装配精度。主要缺陷是添加了修配任务量和费用。调整法 HOMEn调整法是将尺寸链各组成环按经济公差制造，由于组成环尺寸公差放大而使封锁环上产生的累积误差，可在装配时采用调整补偿环的尺寸或位置来补偿。常用的补偿环可分为两种：n固定补偿环：在尺寸链中选择一个适宜的组成环作为补偿环如垫片、垫圈或轴套等。补偿环可根据需求按尺寸大小分为假设干组，装配时，从适宜的尺寸组中取一补偿环，装入尺寸链中预定的位置，使封锁环到达规定的技术要求。n可动补偿环：装配时调整可动补偿环的位置以到达封锁环的精度要求。这种补偿环在机械设计中运用很广，结果方式很多，如机床中常用的镶条、调理螺旋副等。n主要优点是：加大组成环的制造公差，使制造容易，同时可得到很高的装配精度；装配时不需修配；运用过程中可以调整补偿环的位置或改换补偿环，以恢复机器原有精度。它的主要缺陷是有时需求额外添加尺寸链零件数补偿环，使构造复杂，制造费用增高，降低构造的刚性。例:A3A2A1)(35A25AA60A1.025.0225.00301.01极值法 15.01.025.012211n1ii1n1miim1ii