尺寸鏈原理與應(yīng)用

1、第五章尺寸鏈原理與應(yīng)用第一節(jié)尺寸鏈的基本概念第二節(jié)尺寸鏈計算的基本公式第三節(jié)裝配尺寸鏈的建立第四節(jié)保證裝配精度的方法和裝配尺寸鏈的解算第五節(jié)工藝尺寸鏈的計算第一節(jié)尺寸鏈的基本概念一、尺寸鏈的定義及其組成二、尺寸鏈的形式三、尺寸鏈計算的任務(wù)1.尺寸鏈的定義及尺寸鏈圖圖5-1汽車變速器倒擋裝置尺寸鏈圖1變速器殼體2、4止推墊片3倒檔中間齒輪尺寸鏈：在裝配和加工過程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組?；颍毫慵庸せ驒C器裝配過程中，相互聯(lián)系且按一定順序連接的封閉尺寸組合。1.尺寸鏈的定義及尺寸鏈圖圖5-2內(nèi)燃機活塞尺寸鏈圖設(shè)計尺寸工序尺寸1.尺寸鏈的定義及尺寸鏈圖圖5-3變速器殼體尺寸鏈圖1.尺寸鏈

2、的定義及尺寸鏈圖特征特征 1、封閉性 2、關(guān)聯(lián)性 3、至少三環(huán)組成組成環(huán)環(huán)尺寸鏈中的每一個尺寸。它可以是長度或角度。尺寸鏈中的每一個尺寸。它可以是長度或角度。封閉環(huán)封閉環(huán)在零件加工或裝配過程中在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后自然間接獲得或最后自然形成形成的環(huán)。的環(huán)。組成環(huán)組成環(huán)尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。 組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。 增環(huán)增環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的同向變動，則該若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的同向變動，則該環(huán)為增環(huán)環(huán)為增環(huán) 減環(huán)減環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的反向變動。則該若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的反向變動。則該環(huán)為減環(huán)。環(huán)

3、為減環(huán)。2.尺寸鏈的組成增、減環(huán)判別方法增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán)方向相反者為增環(huán), ,與封閉環(huán)與封閉環(huán)箭頭箭頭方向相同者為減環(huán)方向相同者為減環(huán)。判別方法。判別方法有回路法和符號法（定義法）。有回路法和符號法（定義法）。增環(huán)增環(huán)二、尺寸鏈的形式1.按尺寸鏈各環(huán)的幾何特征和所處空間位置的不同分類 直線尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈2.按尺寸鏈相互關(guān)系分類 獨立尺寸鏈、并聯(lián)尺寸鏈3.按尺寸鏈的應(yīng)用范圍分類 裝配尺寸鏈、設(shè)計尺寸鏈、工藝尺寸鏈1.按尺寸

4、鏈各環(huán)的幾何特征和所處空間位置的不同分類圖5-5角度尺寸鏈1.按尺寸鏈各環(huán)的幾何特征和所處空間位置的不同分類圖5-6平面尺寸鏈2.按尺寸鏈相互關(guān)系分類圖5-7并聯(lián)尺寸鏈分解為多個獨立尺寸鏈，封閉環(huán)多個！3.按尺寸鏈的應(yīng)用范圍分類(1)裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈?zhǔn)侵溉拷M成環(huán)為不同零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈 。(2)零件設(shè)計尺寸鏈零件設(shè)計尺寸鏈?zhǔn)侵溉拷M成環(huán)為同一零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈，簡稱為零件尺寸鏈。 (3)工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈?zhǔn)侵溉拷M成環(huán)為同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。三、尺寸鏈計算的任務(wù)(1) 公差設(shè)計計算已知封閉環(huán)，求解各組成環(huán)。為反計算，主要用于產(chǎn)品設(shè)計、加工和裝配工藝計算等方面，

5、在實際工作中經(jīng)常碰到。反計算的解不是唯一的。如何將封閉環(huán)的公差正確地分配給各組成環(huán)，這里有一個優(yōu)化的問題。 (2) 公差校核計算已知組成環(huán)，求解封閉環(huán)。為正計算主要用于正計算主要用于驗算所設(shè)計所設(shè)計的產(chǎn)品能否滿足性能要求及零件加工后能否滿足零件的技術(shù)要求的產(chǎn)品能否滿足性能要求及零件加工后能否滿足零件的技術(shù)要求（結(jié)果唯一）補充一種情況：中間計算中間計算已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸及公差，求其余的一個或幾個組成已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸及公差，求其余的一個或幾個組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差）。中間計算可用于環(huán)基本尺寸及公差（或偏差）。中間計算可用于設(shè)計計算與工藝計算，也可用于驗算設(shè)計計算

6、與工藝計算，也可用于驗算。解可能不是唯一。解可能不是唯一。第二節(jié)尺寸鏈計算的基本公式 尺寸一般采用基本尺寸及其上、下偏差來表達(dá)。在尺寸鏈計算中，封閉環(huán)與組成環(huán)之間的基本尺寸、公差和極限偏差的關(guān)系，需要按不同的公式計算。一、直線尺寸鏈的計算 角度尺寸鏈計算與之類似。二、平面尺寸鏈的計算 可分解為直線尺寸鏈計算。一、直線尺寸鏈的計算(一)封閉環(huán)基本尺寸的計算 (二)極值法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差(三)統(tǒng)計法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差(一)封閉環(huán)基本尺寸的計算圖5-8典型的尺寸鏈圖等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)尺寸之和，即1110nkjjkzzAAA1110nkjjkzz(二

7、)極值法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差按組成環(huán)均處于極限尺寸條件下，對封閉環(huán)極限尺寸、公差進(jìn)行計算。封閉環(huán)極限尺寸計算：封閉環(huán)極限尺寸計算：最大值等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和；最小值等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和，即11max1minmin011min1maxmax0,nkjjkzznkjjkzzAAAAAA封閉環(huán)的上封閉環(huán)的上、下偏差計算：、下偏差計算：最大極限尺寸和最小極限尺寸分別減去基本尺寸1110min001110max00nkjAjkzAzAnkjAjkzAzAESEIAAEIEIESAAES(二)極值法計算封閉環(huán)極限

8、尺寸、公差及極限偏差封閉環(huán)公差計算：封閉環(huán)公差計算：封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差之和，封閉環(huán)的誤差等于各組成環(huán)誤差之和。11111000nkAinkjAjkzAzAAATTTEIEST110nkAiA(二)極值法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差圖5-9尺寸與極限偏差關(guān)系圖封閉環(huán)中間尺寸封閉環(huán)中間尺寸 、中間偏差和極限偏差計算、中間偏差和極限偏差計算（很少用到?。ê苌儆玫剑。簄mjjmmzzmAAmAAEIESAAAA11000min0max0022增環(huán)平均尺寸減環(huán)平均尺寸(三)統(tǒng)計法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差（略）圖5-10組成環(huán)為正態(tài)分布時的公差帶(三)統(tǒng)計法計算封閉環(huán)極限尺寸

9、、公差及極限偏差（略）表5-1不同分布曲線的相對分布系數(shù)和相對不對稱系數(shù)(三)統(tǒng)計法計算封閉環(huán)極限尺寸、公差及極限偏差圖5-11組成環(huán)為非對稱分布時的公差帶二、平面尺寸鏈的計算1.封閉環(huán)基本尺寸的計算2.封閉環(huán)公差的計算1.封閉環(huán)基本尺寸的計算2.封閉環(huán)公差的計算第三節(jié)裝配尺寸鏈的建立 已知裝配要求，可以通過裝配尺寸鏈計算設(shè)計分配各組成環(huán)的偏差保證裝配精度，或在各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工的前提下，采取相應(yīng)措施保證裝配精度。一、裝配精度 裝配后不同零件表面間形成的幾何參數(shù)（尺寸、位置公差）及工作性能與理想值的接近程度。 裝配精度不僅影響機器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。裝配精度主要包括：

10、各部件的相互位置精度；各運動部件間的相對運動精度；配合表面間的配合精度和接觸質(zhì)量。二、尺寸鏈最短原則三、裝配尺寸鏈的建立一、裝配精度1)軸與孔配合的間隙或過盈量。2)旋轉(zhuǎn)體零件與固定不動零件間的軸向間隙。圖5-12曲軸的軸向間隙1曲軸2、4止推墊片 3氣缸體軸承座一、裝配精度3)為避免零件間互相碰撞，須在不同旋轉(zhuǎn)速度零件間設(shè)置軸向間隙。圖5-17變速器第一軸及第二軸的組件裝配圖及裝配尺寸鏈1前紙墊2前蓋3前軸承4第一軸5四、五速固定齒座6襯套7五速齒輪止推環(huán)8第二軸9后軸承10后蓋11后紙墊12變速器殼體13三速齒輪止推環(huán)14三速齒輪15五速齒輪16鎖環(huán)4與5之間的間隙A0一、裝配精度5)使用

11、軸用或孔用彈性擋圈固定零件的軸向位置和鎖環(huán)，為便于裝于槽中而規(guī)定一定的軸向間隙。圖5-17變速器第一軸及第二軸的組件裝配圖及裝配尺寸鏈1前紙墊2前蓋3前軸承4第一軸5四、五速固定齒座6襯套7五速齒輪止推環(huán)8第二軸9后軸承10后蓋11后紙墊12變速器殼體13三速齒輪止推環(huán)14三速齒輪15五速齒輪16鎖環(huán)擋圈右端與軸承左端一、裝配精度5)使用軸用或孔用彈性擋圈固定零件的軸向位置和鎖環(huán)，為便于裝于槽中而規(guī)定一定的軸向間隙。圖5-18變速器第一軸上前軸承外圈、鎖環(huán)和前蓋等局部圖及其裝配尺寸鏈1前紙墊2前蓋3前軸承外圈4鎖環(huán)5變速器殼體鎖環(huán)與前軸承外圈槽內(nèi)軸向間隙一、裝配精度6)為保證齒輪正常嚙合傳動，

12、對圓柱齒輪副和蝸桿副中心距極限偏差提出的要求。7)為保證蝸桿副正確嚙合接觸，對蝸桿副提出蝸輪中間平面對蝸桿回轉(zhuǎn)中心的偏移(稱為蝸桿副中心平面偏移)B0要求(參看圖5-53)。8)為保證錐齒輪副的正確嚙合傳動，對錐齒輪齒圈提出齒圈軸向位移極限偏差A(yù)=要求，如圖5-13所示。圖5-13錐齒輪副齒圈端面的位移一、裝配精度9)為保證活動件運動自如，活動件相對于固定件間應(yīng)留有一定的間隙值。圖5-26轉(zhuǎn)向節(jié)叉架與前軸拳部裝配圖及裝配尺寸鏈1轉(zhuǎn)向節(jié)2止推軸承3前軸4調(diào)整墊片5主銷轉(zhuǎn)向節(jié)相對前軸之間的間隙一、裝配精度10)汽車傳動裝置中使用了多種滾動軸承，如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、深溝球軸承和推力球軸承等

13、。圖5-14圓錐滾子軸承的預(yù)緊位移量1殼體2軸承外圈3軸承內(nèi)圈裝配精度要求一、裝配精度11)在汽車某些總成中，要求運動的可動件與固定件應(yīng)保證一定的間隙，并且應(yīng)具有一定的可調(diào)整量。圖5-15離合器分離桿端部與分離軸承間的間隙1離合器分離桿2分離軸承圖5-28氣門間隙的可動調(diào)整裝配法1調(diào)整螺釘2搖臂3氣門一、裝配精度12)產(chǎn)品設(shè)計時規(guī)定的某些性能參數(shù)，如內(nèi)燃機的壓縮比等。13)往復(fù)運動件的行程位置。如上止點處活塞頂與氣缸套頂平面余隙。14)總成或部件零件表面的位置公差等。二、尺寸鏈最短原則在裝配精度要求一定的條件下進(jìn)行公差設(shè)計計算時，希望得到的組成環(huán)公差要大一些。零件設(shè)計尺寸公差大，零件加工就容易

14、，經(jīng)濟(jì)性就好。為此，在建立裝配尺寸鏈時應(yīng)遵循尺寸鏈最短原則。所謂尺寸鏈最短原則，就是裝配尺寸鏈所包含的組成環(huán)數(shù)目最少。三、裝配尺寸鏈的建立1)明確裝配精度的含義，它是裝配尺寸鏈的封閉環(huán)，是裝配后間接得到的尺寸(或位置公差)。2)看懂與裝配精度相關(guān)的裝配單元的裝配圖樣，明了零件的裝配關(guān)系和相關(guān)零件沿封閉環(huán)尺寸方向上的裝配基準(zhǔn)。3)掌握建立裝配尺寸鏈的規(guī)律。確定裝配尺寸鏈，通常辦法是確定裝配尺寸鏈，通常辦法是從封閉環(huán)兩端的那兩個零件為起點，沿著從封閉環(huán)兩端的那兩個零件為起點，沿著裝配精度方向裝配精度方向，以相鄰零件裝配基準(zhǔn)間的聯(lián)系為線索，分別由近及遠(yuǎn)地，以相鄰零件裝配基準(zhǔn)間的聯(lián)系為線索，分別由近及

15、遠(yuǎn)地去去查找查找裝配關(guān)系中影響裝配精度的裝配關(guān)系中影響裝配精度的有關(guān)零件尺寸，直到找到同一基準(zhǔn)件有關(guān)零件尺寸，直到找到同一基準(zhǔn)件或基礎(chǔ)件的兩個裝配基準(zhǔn)為止?；蚧A(chǔ)件的兩個裝配基準(zhǔn)為止。然后用一尺寸聯(lián)系這兩個裝配基準(zhǔn)面，然后用一尺寸聯(lián)系這兩個裝配基準(zhǔn)面，形成封閉的尺寸圖形。形成封閉的尺寸圖形。3)掌握建立裝配尺寸鏈的規(guī)律。圖5-16主減速器主動錐齒輪軸承座1調(diào)整墊片2主動錐齒輪3圓錐滾子軸承4軸承座5圓錐滾子軸承外圈6圓錐滾子軸承內(nèi)圈7墊片8突緣9緊固螺母例1：3)掌握建立裝配尺寸鏈的規(guī)律。圖5-17變速器第一軸及第二軸的組件裝配圖及裝配尺寸鏈1前紙墊2前蓋3前軸承4第一軸5四、五速固定齒座6襯

16、套7五速齒輪止推環(huán)8第二軸9后軸承10后蓋11后紙墊12變速器殼體13三速齒輪止推環(huán)14三速齒輪15五速齒輪16鎖環(huán)例2：3)掌握建立裝配尺寸鏈的規(guī)律。圖5-18變速器第一軸上前軸承外圈、鎖環(huán)和前蓋等局部圖及其裝配尺寸鏈1前紙墊2前蓋3前軸承外圈4鎖環(huán)5變速器殼體例3：三、裝配尺寸鏈的建立1. 1. 裝配尺寸鏈應(yīng)進(jìn)行必要的簡化裝配尺寸鏈應(yīng)進(jìn)行必要的簡化; ;2. 2. 應(yīng)遵循最短路線原則應(yīng)遵循最短路線原則( (一件一環(huán)）；一件一環(huán)）；3. 3. 裝配尺寸鏈的方向性。裝配尺寸鏈的方向性。第四節(jié)保證裝配精度的方法和裝配尺寸鏈的解算一、完全互換裝配法二、不完全互換裝配法（略）三、選擇裝配法四、調(diào)整裝

17、配法五、修配裝配法一、完全互換裝配法 零件按圖樣規(guī)定的公差及極限偏差進(jìn)行加工。裝配時相關(guān)零件不需挑選、調(diào)整和修配，就能達(dá)到規(guī)定的裝配精度要求。1.公差的設(shè)計計算 先等分，再調(diào)整，留一組成環(huán)作為協(xié)調(diào)環(huán)。10,nTTALav210niAiAAxTTT為降低加工難度按相等來設(shè)計實現(xiàn)平衡一、完全互換裝配法2.組成環(huán)極限偏差的確定標(biāo)準(zhǔn)件按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定；除協(xié)調(diào)環(huán)外，組成環(huán)按“偏差注向體內(nèi)”原則，即入體原則標(biāo)注，即外尺寸（被包容尺寸）按h、內(nèi)尺寸（包容尺寸）按H、孔中心距按對稱偏差確定極限偏差。協(xié)調(diào)換極限偏差通過前面的公式計算。1.公差的設(shè)計計算圖5-19常嚙合三速齒輪組件圖及裝配尺寸鏈例4：為保證空套在

18、第二軸滾針軸承上的三速常嚙合齒輪14旋轉(zhuǎn)靈活，規(guī)定裝配精度：軸向間隙B0為0.10-0.35mm。相關(guān)設(shè)計尺寸B8=39mm, B13=4mm, B14=35mm。試確定各組成環(huán)的公差和極限偏差。1）計算封閉環(huán)基本尺寸、公差及極限偏差B0=B8-(B13+B14)=0TB0=B0max-B0min=0.35-0.10=0.25mm所以B0=0+0.10+0.35mm1.公差的設(shè)計計算圖5-19常嚙合三速齒輪組件圖及裝配尺寸鏈例4：為保證空套在第二軸滾針軸承上的三速常嚙合齒輪14旋轉(zhuǎn)靈活，規(guī)定裝配精度：軸向間隙B0為0.10-0.35mm。相關(guān)設(shè)計尺寸B8=39mm, B13=4mm, B14=

19、35mm。試確定各組成環(huán)的公差和極限偏差。2）確定組成環(huán)公差Tav,L=TB0/(n-1)=0.25/3=0.083mm選擇B8為協(xié)調(diào)環(huán)，修正其它組成環(huán)公差為TB13=0.03mm (IT9); TB14=0.10mm (IT10)協(xié)調(diào)環(huán)公差為TB8=0.25-(0.03+0.10)mm=0.12mm1.公差的設(shè)計計算圖5-19常嚙合三速齒輪組件圖及裝配尺寸鏈例4：為保證空套在第二軸滾針軸承上的三速常嚙合齒輪14旋轉(zhuǎn)靈活，規(guī)定裝配精度：軸向間隙B0為0.10-0.35mm。相關(guān)設(shè)計尺寸B8=39mm, B13=4mm, B14=35mm。試確定各組成環(huán)的公差和極限偏差。3）確定組成環(huán)公差B13

20、=40-0.03mm(h9) B14=350-0.10mm(h10) B8協(xié)調(diào)環(huán)的極限偏差：ESB8=ESB0+(EIB13+EIB14)=0.35+(-0.03-0.100)=0.22mmEIB8=EIB0+(ESB13+ESB14)=0.1+(0+0)=0.1mmB8=39+0.100+0.2201.公差的設(shè)計計算圖5-19常嚙合三速齒輪組件圖及裝配尺寸鏈例5：為保證空套在第二軸滾針軸承上的三速常嚙合齒輪14旋轉(zhuǎn)靈活，規(guī)定裝配精度：軸向間隙B0為0.10-0.35mm。相關(guān)設(shè)計尺寸B8=39+0.12+0.24mm, B13=4-0.030mm, B14=350-0.100mm。試校核尺寸

21、的正確性并修正。1）計算封閉環(huán)基本尺寸、公差及極限偏差B0=B8-(B13+B14)=0TB0=B0max-B0min=0.35-0.10=0.25mm所以B0=0+0.10+0.35mm1.公差的設(shè)計計算圖5-19常嚙合三速齒輪組件圖及裝配尺寸鏈2）校核封閉換公差TB0=TB8+TB13+TB14=0.12+0.03+0.10=0.25mm滿足設(shè)計要求。3）校核封閉環(huán)實際極限偏差ESB0=ESB8-(EIB13+EIB14)=0.240-(-0.030-0.100)=0.37mmESB0=0.35mmEIB0=EIB8-(ESB13+ESB14)=0.02-(0+0)=0.02EIB0=0.

22、1mm不滿足要求，可修正為例4所設(shè)計尺寸。例5：為保證空套在第二軸滾針軸承上的三速常嚙合齒輪14旋轉(zhuǎn)靈活，規(guī)定裝配精度：軸向間隙B0為0.10-0.35mm。相關(guān)設(shè)計尺寸B8=39+0.12+0.24mm, B13=4-0.030mm, B14=350-0.100mm。試校核尺寸的正確性并修正。2.完全互換裝配法的特點及應(yīng)用通過上述的分析及計算知，完全互換裝配法的優(yōu)點是，裝配精度由零件制造精度保證，只要組成環(huán)尺寸按零件圖樣的規(guī)定制造，就可保證裝配精度要求，并且零件尺寸具有互換性；由于零件具有互換性，便于組織零部件專業(yè)化生產(chǎn)，也易于組織流水式裝配。但當(dāng)裝配精度要求較高，組成環(huán)較多時，零件但當(dāng)裝配

23、精度要求較高，組成環(huán)較多時，零件難以按經(jīng)濟(jì)精度制造。難以按經(jīng)濟(jì)精度制造。用于少環(huán)尺寸鏈或精度不高的多環(huán)尺寸鏈中。用于少環(huán)尺寸鏈或精度不高的多環(huán)尺寸鏈中。適用于任何生產(chǎn)類型。適用于任何生產(chǎn)類型。二、不完全互換裝配法（略）1.公差的設(shè)計計算2.不完全互換裝配法的特點及應(yīng)用二、不完全互換裝配法圖5-20統(tǒng)計互換法封閉環(huán)與組成環(huán)公差關(guān)系1.公差的設(shè)計計算表5-2合格率P與相對分布系數(shù)k1.公差的設(shè)計計算圖5-21不完全互換裝配法的應(yīng)用2.不完全互換裝配法的特點及應(yīng)用不完全互換裝配法的優(yōu)點是，可以放大零件的制造公差，降低零件制造成本。零件制造公差放大值與裝配精度合格率有關(guān)，合格率越低，零件制造公差放大值

24、越大；零件制造公差放大值與組成環(huán)的尺寸分布特征有關(guān)。可以證明，組成環(huán)尺寸為正態(tài)分布時零件制造公差放大值最大。另一優(yōu)點是裝配工作簡單，生產(chǎn)效率高。這種裝配方法的缺點是，裝配后有極少數(shù)產(chǎn)品裝配精度不合格，但不合格產(chǎn)品可通過裝配后的試驗、檢測剔除，或采取更換零件等方法進(jìn)行修復(fù)。三、選擇裝配法 將相配的零件制造公差放大到經(jīng)濟(jì)公差，裝配時選擇合適的零件進(jìn)行裝配來保證裝配精度的方法。有直接選擇裝配法、分組互換裝配法和復(fù)合裝配法三種。 分組互換裝配法：將組成環(huán)公差增大若干倍（一般為2倍），使組成環(huán)零件可以按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行加工，然后再將各組成環(huán)按實際尺寸大小分為若干組，各對應(yīng)組進(jìn)行裝配，同組零件具有互換性，并保

25、證全部裝配對象達(dá)到規(guī)定的裝配精度。內(nèi)燃機應(yīng)用較多。三、選擇裝配法圖5-22發(fā)動機活塞銷與活塞銷孔的配合 活塞銷與銷孔的裝配精度要求為過贏量為 采用分組互換裝配法時，將銷、采用分組互換裝配法時，將銷、孔公差均放大孔公差均放大4倍到倍到0.01mm，即活塞，即活塞銷為銷為d=28-0.010mm，孔為孔為D= 28-0.015-0.005 三、選擇裝配法組別活塞銷直徑 活塞銷孔直徑 顏色28-0.010 28-0.015-0.005128.0000-27.997527.9950-27.9925淺藍(lán)227.9975-27.995027.9925-27.9900紅327.9950-27.992527.

26、9900-27.9875白427.9925-27.990027.9875-27.9850黑三、選擇裝配法圖5-23活塞銷與活塞銷孔分組公差帶圖1.公差的設(shè)計計算 采用極值法解算尺寸鏈，對間隙配合要求X=0XminXmax,對過盈配合要求Y=0YminYmax. (1)確定組成環(huán)分組公差 組成環(huán)平均極值公差為11Y,nTTnTTLavXLav或令組成環(huán)分組公差等于平均極值公差（保證了各組成環(huán)公差之和等于封閉環(huán)公差） ：LavdDTTT, (2)確定組成環(huán)制造公差 將分組公差放大，使制造公差TD及Td成為經(jīng)濟(jì)公差，放大倍數(shù)Z一般為3-5倍。LavdDZTTT,DDZTTddZTT圖5-24不同基準(zhǔn)

27、制配合的公差帶圖1.公差的設(shè)計計算(3)確定組成環(huán)的極限偏差 先選擇基軸制還是基孔制，然后確定與基準(zhǔn)相配零件的偏差。對基軸制的間隙配合，利用ESX=ESD1-EId1 得孔上偏差ESD1=ESD，則 EID=ESD-TD 對基軸制的過盈配合，利用EIY=EId1-ESD1 得孔上偏差ESD1=ESD，則 EID=ESD-TD 對基孔制的不同配合，同樣可以算出軸的上下偏差。2.分組互換裝配法的特點及應(yīng)用 分組互換裝配法的優(yōu)點是，零件制造精度不高，但卻可獲得高精度的裝配精度。在分組互換裝配中裝配精度是由零件的制造精度和裝配方法共同保證的。值得注意的是，零件尺寸制造公差可以放大，但是零件配合表面的形

28、狀公差和表面粗糙度不能放大，仍需按分組公差確定。 適用于大批量生產(chǎn)、組成環(huán)少、裝配精度高的場合。四、調(diào)整裝配法定義：設(shè)置一調(diào)整環(huán)（組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工），裝配時用改變調(diào)整件的位置或選用一個合適尺寸的調(diào)整件來達(dá)到裝配精度的方法。有可動調(diào)整裝配法和固定調(diào)整裝配法2種?？蓜诱{(diào)整法可動調(diào)整法選定某個零件為調(diào)整環(huán)選定某個零件為調(diào)整環(huán)，根據(jù)封閉，根據(jù)封閉環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的位置，即位置，即移動、旋轉(zhuǎn)或移動旋轉(zhuǎn)同移動、旋轉(zhuǎn)或移動旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行，以達(dá)到裝配精度的方法時進(jìn)行，以達(dá)到裝配精度的方法。固定調(diào)整法固定調(diào)整法選擇一個組成環(huán)作調(diào)整環(huán)，作為調(diào)整選擇一個組成環(huán)作調(diào)整環(huán)，作

29、為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件，裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大組零件，裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大小，從中選出某一尺寸等級適當(dāng)?shù)牧阈。瑥闹羞x出某一尺寸等級適當(dāng)?shù)牧慵磉M(jìn)行補償，從而保證規(guī)定的裝配件來進(jìn)行補償，從而保證規(guī)定的裝配精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊片、軸套等。片、軸套等。1.公差的設(shè)計計算（1）組成環(huán)的公差和極限偏差1）標(biāo)準(zhǔn)件按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；2）補償環(huán)初定尺寸用AF表示，其公差一般規(guī)定為IT8-IT9級。具體內(nèi)容后面確定；3）其它組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，或取IT11以下，偏差按偏差注向體內(nèi)原則標(biāo)注。四、調(diào)整裝配法四、調(diào)整裝

30、配法1.公差的設(shè)計計算 （2）補償原理組成環(huán)公差（除調(diào)整環(huán)）被放大必然使封閉環(huán)超差，選用合適調(diào)整環(huán)補償。1）空隙大小圖5-25補償環(huán)為減環(huán)時補償原理及調(diào)整件分組尺寸的計算圖解2110nkjjkZzFAAAAX21min1maxmaxnkjjkZzAAX21max1minminnkjjkZzAAX四、調(diào)整裝配法圖5-25補償環(huán)為減環(huán)時補償原理及調(diào)整件分組尺寸的計算圖解四、調(diào)整裝配法四、調(diào)整裝配法每一尺寸的補償環(huán)（調(diào)整環(huán)，一般為墊片）能補償組成環(huán)誤差的能力成為補償能力SS=TA0-TAF2)調(diào)整墊片組數(shù)Z的確定圖5-25補償環(huán)為減環(huán)時補償原理及調(diào)整件分組尺寸的計算圖解011AnZAiTTF210m

31、inmax)(-niAiAFATTTZXXAFAniAiTTTZ02111-0011011SFTTTTTTTTZAFAAniAiAFAAFniAi補償量四、調(diào)整裝配法3）調(diào)整墊片分組尺寸AFi的計算圖5-25補償環(huán)為減環(huán)時補償原理及調(diào)整件分組尺寸的計算圖解0-max0121min1maxATAAAAFFnkjjkZzmax021min1max1- ATAAAAFnkjjkZzF)-012AFAFFTTAA（)2-)-01023AFAFAFAFFTTATTAA（) 1-01ZAFAFFTTZAA（整理后有：1.公差的設(shè)計計算例7 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與調(diào)整墊片間的間隙要求為0.05-0.25mm

32、。轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與下耳軸承窩端面間尺寸A1=112mm，止推軸承高度A2=18mm；前軸拳部高度 A3=92mm；調(diào)整墊片初定AF=2mm；制造公差TAF=0.025mm(IT9)1）確定組成環(huán)公差及其偏差。2）計算調(diào)整墊片分組數(shù)及尺寸。圖5-26轉(zhuǎn)向節(jié)叉架與前軸拳部裝配圖及裝配尺寸鏈1轉(zhuǎn)向節(jié)2止推軸承3前軸4調(diào)整墊片5主銷1.公差的設(shè)計計算例7 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與調(diào)整墊片間的間隙要求為0.05-0.25mm。轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與下耳軸承窩端面間尺寸A1=112mm，止推軸承高度A2=18mm；前軸拳部高度 A3=92mm；調(diào)整墊片初定AF=2mm；制造公差TAF=0.025mm(

33、IT9)1）確定組成環(huán)公差及其偏差。標(biāo)準(zhǔn)件A2=180-0.20mm；組成環(huán)TA1=0.35mm(IT12級)，TA3=0.22mm(IT11)，則按偏差注向體內(nèi)原則確定為A1=112+0.350mm、A3=920-0.22mm。圖5-26轉(zhuǎn)向節(jié)叉架與前軸拳部裝配圖及裝配尺寸鏈1轉(zhuǎn)向節(jié)2止推軸承3前軸4調(diào)整墊片5主銷2）計算調(diào)整墊片分組數(shù)組4.4025. 02 . 022. 020. 035. 0021AFAniAiTTTZ取Z=5組。1.公差的設(shè)計計算例7 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與調(diào)整墊片間的間隙要求為0.05-0.25mm。轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與下耳軸承窩端面間尺寸A1=112mm，止推軸承

34、高度A2=18mm；前軸拳部高度 A3=92mm；調(diào)整墊片初定AF=2mm；制造公差TAF=0.025mm(IT9)3）計算調(diào)整墊片分組尺寸AFz當(dāng)補償環(huán)為增環(huán)時可類比求解。0025. 0max0min3min2max11545. 225. 0025. 0)78.918 .17(35.112)(ATAAAAAFF0025. 001237. 2175. 0545. 2)-AFAFFTTAA（0025. 0023195. 2175. 037. 2)-AFAFFTTAA（0025. 003402. 2175. 0195. 2)-AFAFFTTAA（0025. 0045845. 1175. 002.

35、2)-AFAFFTTAA（1.公差的設(shè)計計算圖5-27補償環(huán)為增環(huán)時的補償原理及調(diào)整件分組尺寸的計算圖解111minmin011maxFkzzAFnkjjAATAAAFkzznkjjFTAAAAmin011min11max1)-012AFAFFTTAA（)2-)-01023AFAFAFAFFTTATTAA（) 1-01ZAFAFFTTZAA（2.可動調(diào)整裝配法圖5-28氣門間隙的可動調(diào)整裝配法1調(diào)整螺釘2搖臂3氣門用調(diào)節(jié)調(diào)整件的位置來補償組成環(huán)公差放大造成的封閉環(huán)累計誤差的影響，達(dá)到裝配精度。2.可動調(diào)整裝配法圖5-29主減速器從動錐齒輪和軸承預(yù)緊的可動調(diào)整裝配1、6調(diào)整螺母2、7圓錐滾子軸承

36、3、5殼體4從動齒輪特點特點應(yīng)用應(yīng)用特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高的裝配精度。的裝配精度。 但增加了調(diào)整裝置。（1 1）可動調(diào)整裝配法應(yīng)用于）可動調(diào)整裝配法應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型各種生產(chǎn)類型、精度高、組成環(huán)數(shù)目多精度高、組成環(huán)數(shù)目多；（2 2）固定調(diào)整裝配法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)、精）固定調(diào)整裝配法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)、精度高、組成環(huán)數(shù)目多的場合。度高、組成環(huán)數(shù)目多的場合。五、修配裝配法各組成環(huán)均按經(jīng)濟(jì)精度制造，而對其中某一環(huán)各組成環(huán)均按經(jīng)濟(jì)精度制造，而對其中某一環(huán)（稱補償環(huán)或修配環(huán)）預(yù)留一定的修配量，在（稱補償環(huán)或修配環(huán)）預(yù)留一定的修配量，在裝配時從修配環(huán)

37、上切掉（用鉗工或機械加工的裝配時從修配環(huán)上切掉（用鉗工或機械加工的方法）一層金屬保證裝配精度的方法。方法）一層金屬保證裝配精度的方法。定義定義實質(zhì)實質(zhì)其實質(zhì)是其實質(zhì)是裝配時去除補償環(huán)的部分材料以改變裝配時去除補償環(huán)的部分材料以改變其實際尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差其實際尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差要求的裝配方法要求的裝配方法（不增加額外的環(huán)節(jié)）（不增加額外的環(huán)節(jié)）。五、修配裝配法圖5-30修配時對封閉環(huán)影響的兩種情況 對修配環(huán)AF修配有兩種不同情況：使封閉環(huán)變大或變小。但由于各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，實際得到的封閉環(huán)公差必定大于設(shè)計要求的封閉環(huán)公差0110AniAiATTT組成環(huán)公差

38、五、修配裝配法 修配法的裝配尺寸鏈的解算，最主要的任務(wù)就是合理地確定修配環(huán)的預(yù)加工尺寸。計算步驟： 1 組成環(huán)公差（1）組成環(huán)公差和極限偏差確定 除修配環(huán)外其它組成環(huán)公差按下述原則：1）標(biāo)準(zhǔn)件公差及極限偏差按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。2）其它組成環(huán)放大到經(jīng)濟(jì)公差（IT11)，極限偏差按偏差注向體內(nèi)原則確定。3）在組成環(huán)中選一修配環(huán)（易拆易修配零件、不表面處理、非公共環(huán)）。（2）修配環(huán)預(yù)加工尺寸的確定修配環(huán)的修配量（補償量）011AniAiTTF修配環(huán)的預(yù)加工尺寸的計算按修配時使封閉環(huán)尺寸變大、變小兩種情況討論。五、修配裝配法1）修配時使封閉環(huán)尺寸變大的情況AFFnkjjkzzTAAAAA21min1maxma

39、x0max0圖5-31使封閉尺寸變大時的公差帶max021max1max-ATAAAAFnkjjkzzF應(yīng)該滿足A0max= A0max或ESA0=ESA0五、修配裝配法按ESA0=ESA0計算得 min00maxFTTFAAAFnkjAjkzAzAAEIEIESESES211000211-AnkjAjkzAzAFESEIESEI考慮到生產(chǎn)率，一般Fmax=0.15-0.40mm，如果修配件都必須進(jìn)行修配，一般取 Fmin=0.05-0.10mm，所以此時最大的修配量為五、修配裝配法2）修配時使封閉環(huán)尺寸變小的情況11maxmin1 -1minmin0min0nkjjFkzzAAAAA圖5-3

40、1使封閉尺寸變大時的公差帶min011max11max-ATAAAAFkjznkjjF圖5-32使封閉環(huán)尺寸變小時的公差帶應(yīng)該滿足A0min= A0min或EIA0=EIA0五、修配裝配法按EIA0=EIA0計算得 111100nkjAjAFkzAzAAESEIEIEIEI01111-AkzAznkjAjAFEIEIESEI1.組成環(huán)公差的設(shè)計計算例8 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與墊片間隙A0=0.05-0.25mm。已知A1=1120+0.35；A2=180-0.2；A3=920-0.22；修配環(huán)初定AF=2，制造公差TAF=0.10。要求最小修配輛Fmin=0，計算修配環(huán)預(yù)加工尺寸AF和最大修配

41、量Fmax，并畫出封閉環(huán)設(shè)計要求的公差和實際的公差。圖5-26轉(zhuǎn)向節(jié)叉架與前軸拳部裝配圖及裝配尺寸鏈1-轉(zhuǎn)向節(jié)；2-止推軸承；3-前軸；4-調(diào)整墊片；5-主銷1.組成環(huán)公差的設(shè)計計算例例8 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與墊片間隙轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與墊片間隙A0=0.05-0.25mm。已知。已知A1=1120+0.35；A2=180-0.2；A3=920-0.22；修配環(huán)；修配環(huán)AF初定初定2，制造公差，制造公差TAF=0.10。要求最小修配輛。要求最小修配輛Fmin=0，計算修配環(huán)，計算修配環(huán)預(yù)加工尺寸預(yù)加工尺寸AF和最大修配量和最大修配量Fmax，并畫出封閉環(huán)設(shè)計要求的公差和實際的公差。，并畫出

42、封閉環(huán)設(shè)計要求的公差和實際的公差。解解1） 計算封閉環(huán)計算封閉環(huán) 0)(3210FAAAAA2 . 005. 025. 0min0max00AATA25. 005. 0000 ATA2） 計算修配環(huán)預(yù)加工尺寸及最大修配量計算修配環(huán)預(yù)加工尺寸及最大修配量 修配使封閉環(huán)變大，所以有修配使封閉環(huán)變大，所以有5-34式：式：62. 052. 0010. 0262. 2FA62. 225. 01 . 0)78.9180.17(35.112)(max0min3min2max1ATAAAAAFF1.組成環(huán)公差的設(shè)計計算例例8 轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與墊片間隙轉(zhuǎn)向節(jié)叉架上耳下平面與墊片間隙A0=0.05-0.2

43、5mm。已知。已知A1=1120+0.35；A2=180-0.2；A3=920-0.22；修配環(huán)；修配環(huán)AF初定初定2，制造公差，制造公差TAF=0.10。要求最小修配輛。要求最小修配輛Fmin=0，計算修配環(huán)，計算修配環(huán)預(yù)加工尺寸預(yù)加工尺寸AF和最大修配量和最大修配量Fmax，并畫出封閉環(huán)設(shè)計要求的公差和實際的公差。，并畫出封閉環(huán)設(shè)計要求的公差和實際的公差。由由5-35式：式：62. 052. 0010. 0262. 2FA52. 025. 0)22. 02 . 0(35. 0-)(0321AAAAAFESEIEIESEI62. 052. 010. 0AFAFAFTEIES修配環(huán)預(yù)加工尺寸：

44、修配環(huán)預(yù)加工尺寸：最大修配量：最大修配量：67. 02 . 01 . 022. 02 . 035. 0110maxniAAiTTF圖5-33封閉環(huán)設(shè)計要求及實際的公差帶圖3)封閉環(huán)設(shè)計要求和實際的公差帶封閉環(huán)設(shè)計要求和實際的公差帶2.修配的形式1)專件(單件)修配。如上例中為保證間隙而對墊片的修配和為保證噴油器針閥與針閥體的升程而對針閥軸肩面的修磨等。2)合件修配。如前述氣缸體與離合器殼體組合成合件后，精銑離合器殼體后平面，保證合件的離合器殼體后平面對曲軸軸承座孔的垂直度公差要求。3)偶件修配。如為保證噴油器針閥與針閥體的配合間隙及密封錐面的密封性而進(jìn)行的配對互研等。修配的形式：修配的形式：特

45、點特點應(yīng)用應(yīng)用特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高的裝配精度。的裝配精度。 但增加了修配工作但增加了修配工作, ,生產(chǎn)效率低生產(chǎn)效率低, ,對裝配工人技對裝配工人技術(shù)要求高。術(shù)要求高。用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場合。產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場合。3.修配裝配法的特點及應(yīng)用表5-4汽車制造中五種裝配方法的特點及應(yīng)用范圍第五節(jié)工藝尺寸鏈的計算 第五節(jié) 工藝尺寸鏈的計算一、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時工序尺寸的確定二、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工序尺寸的確定三、以待加工表面為

46、工序基準(zhǔn)時工序尺寸的確定四、一次加工同時保證多個設(shè)計尺寸時工序尺寸的確定五、控制加工余量間接保證設(shè)計尺寸時工序尺寸的確定六、對稱度、同軸度為設(shè)計要求的有關(guān)工序尺寸的確定七、孔系坐標(biāo)尺寸的計算一、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時工序尺寸的確定圖5-34活塞加工時的工序尺寸圖表一、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合時工序尺寸的確定 若精車加工余量若精車加工余量z1=0.6 ，粗車經(jīng)濟(jì)精度，粗車經(jīng)濟(jì)精度公差等級公差等級IT10(0.14)，則粗車頂面的工序尺，則粗車頂面的工序尺寸為寸為A1 =A1+ z1=106.60-0.14 這種情況工序尺寸及公差確定相對這種情況工序尺寸及公差確定相對簡單，最終工序的工序尺寸就是設(shè)

47、計簡單，最終工序的工序尺寸就是設(shè)計尺寸，公差就是設(shè)計尺寸的公差；中尺寸，公差就是設(shè)計尺寸的公差；中間工序的工序尺寸就是其他工序尺寸間工序的工序尺寸就是其他工序尺寸加上或減去工序余量，公差按加工加加上或減去工序余量，公差按加工加工經(jīng)濟(jì)精度選取，按偏差注向體內(nèi)原工經(jīng)濟(jì)精度選取，按偏差注向體內(nèi)原則標(biāo)注極限偏差。則標(biāo)注極限偏差。二、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工序尺寸的確定圖5-35加工活塞銷孔的工藝尺寸鏈二、工序基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工序尺寸的確定 基準(zhǔn)不重合帶來的問題： 僅精車的公差就大于了封閉環(huán)的公差！加僅精車的公差就大于了封閉環(huán)的公差！加工時必須縮減工時必須縮減A1的公差，取的公差，取TA1=0.1，=1060-0.1； 則的則的A3公差為公差為0.06，若精車加工余量若精車加工余量z1=0.6 ，粗車經(jīng)濟(jì)精度公，粗車經(jīng)濟(jì)精度公差等級差等級IT10(0.1