互換性與測(cè)量技術(shù) 第4版 課件 第10章 尺寸鏈的分析與計(jì)算

互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章10.1尺寸鏈及其組成章節(jié)內(nèi)容10.3用大數(shù)互換法解尺寸鏈10.2用完全互換法解尺寸鏈10.4用其他方法解裝配尺寸鏈第10章尺寸鏈的分析與計(jì)算互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）章節(jié)提示本章主要學(xué)習(xí)尺寸鏈及其組成和解尺寸鏈方法等。重點(diǎn)是分析尺寸鏈、查找組成環(huán)、確定封閉環(huán)，難點(diǎn)是解尺寸鏈。可與機(jī)械制造類課程的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)。

通過(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)領(lǐng)悟到：尺寸鏈環(huán)環(huán)相扣，決定著零部件的制造和裝配質(zhì)量。合理確定尺寸鏈及其公差值，對(duì)裝備制造的精度非常重要。正如每個(gè)人，與他人友好協(xié)作、密切配合，在自己的崗位上發(fā)揮著積極的作用，才能有力的推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)繁榮。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.1尺寸鏈及其組成10.1.1尺寸鏈的基本概念1.尺寸鏈的概念

在機(jī)器裝配或零件加工過(guò)程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組,稱為尺寸鏈。例如,圖10-1所示為孔和軸零件的裝配,其間隙(或過(guò)盈)A0的大小由孔徑A1和軸徑A2所決定,即A0=A1-A2

。這些尺寸組合A1

、A2

和A0

就是一個(gè)尺寸鏈。圖10-1裝配尺寸鏈配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）圖10-2所示，零件先后按A1

、A2

加工,則尺寸A0

由A1

和A2

所確定,即A0=A1-A2

。因此,尺寸A1

、A2

和A0

也形成一個(gè)尺寸鏈。圖10-2零件（工藝）尺寸鏈尺寸鏈具有如下兩個(gè)特性:1)封閉性。組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸按一定順序構(gòu)成一個(gè)封閉系統(tǒng)。2)相關(guān)性。其中一個(gè)尺寸變動(dòng)將影響其他尺寸變動(dòng)。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）2.尺寸鏈的組成組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸稱為環(huán),圖10-1的A0

、A1

和A2

。尺寸鏈的環(huán)分為封閉環(huán)和組成環(huán)。(1)封閉環(huán)加工或裝配過(guò)程中最后自然形成的那個(gè)尺寸稱為封閉環(huán)。封閉環(huán)是尺寸鏈中唯一的特殊環(huán),一般以字母加下標(biāo)“0”表示,如A0

、B0

等,如圖10-1中的尺寸A0

。(2)組成環(huán)尺寸鏈中對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán),即除封閉環(huán)以外的其他環(huán)稱為組成環(huán)。也就是說(shuō),封閉環(huán)中任一環(huán)的變動(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng)。同一尺寸鏈中的組成環(huán),一般以同一字母加下標(biāo)“1、2、3、…”表示,如A1

、A2…。根據(jù)它們對(duì)封閉環(huán)影響的不同,又分為增環(huán)和減環(huán)。1)增環(huán):尺寸鏈中的組成環(huán),由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)。同向變動(dòng)指該環(huán)尺寸增大(或減小)時(shí),封閉環(huán)也隨之增大(或減小)。2)減環(huán):尺寸鏈中的組成環(huán),由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)。反向變動(dòng)指該環(huán)尺寸增大時(shí),封閉環(huán)尺寸減小;該環(huán)尺寸減小時(shí),封閉環(huán)尺寸增大。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.1.2尺寸鏈的建立建立尺寸鏈正確地確定封閉環(huán)裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是產(chǎn)品上有裝配精度要求的尺寸。(2)確定封閉環(huán)之后,應(yīng)確定對(duì)封閉環(huán)有影響的各個(gè)組成環(huán),使之與封閉環(huán)形成一個(gè)封閉的尺寸回路。2.查找組成環(huán)從封閉環(huán)的任意一端開(kāi)始,找相鄰零件的尺寸,然后再圖10-3車床頂尖高度尺寸鏈找與第一個(gè)零件相鄰的第二個(gè)零件的尺寸,一環(huán)接一環(huán),直到封閉環(huán)的另一端為止,從而形成封閉的尺寸組。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）圖10-3車床頂尖高度尺寸鏈圖10-3所示,車床主軸軸線與尾架軸線高度差的允許值A(chǔ)0是裝配技術(shù)要求,為封閉環(huán)。組成環(huán)可從尾架頂尖開(kāi)始查找,尾架頂尖軸線到底面的高度A1、與床面相連的底板的厚度A2

、床面到主軸軸線的距離A3,最后回到封閉環(huán)。A1

、A2

和A3

均為組成環(huán)。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）3.畫(huà)尺寸鏈線圖為了清楚地表達(dá)尺寸鏈的組成,通常不需要畫(huà)出零件或部件的具體結(jié)構(gòu),也不必按照嚴(yán)格的比例,只需將尺寸鏈中各尺寸依次畫(huà)出,形成封閉的圖形即可,這樣的圖形稱為尺寸鏈線圖。4.計(jì)算尺寸鏈分析計(jì)算尺寸鏈?zhǔn)菫榱苏_、合理地確定尺寸鏈中各環(huán)的尺寸和精度,計(jì)算尺寸鏈的方法通常有三種:(1)正計(jì)算已知各組成環(huán)的極限尺寸,求封閉環(huán)的極限尺寸。主要用來(lái)驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性,又稱為校核計(jì)算。(2)反計(jì)算已知封閉環(huán)的極限尺寸和各組成環(huán)的公稱尺寸,求各組成環(huán)的極限偏差。主要用在裝配尺寸鏈設(shè)計(jì)上,即根據(jù)設(shè)備的使用要求來(lái)分配各零件的公差。(3)中間計(jì)算。

配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.2用完全互換法解尺寸鏈10.2.1基本公式配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）由式(10-6)可以看出:封閉環(huán)的公差比任何一個(gè)組成環(huán)的公差都大。在零件尺寸鏈中,一般選最不重要的環(huán)作為封閉環(huán),而在裝配尺寸鏈中,封閉環(huán)是裝配的最終要求。為了減小封閉環(huán)的公差,應(yīng)盡量減少尺寸鏈的環(huán)數(shù),這就是在設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守的最短尺寸鏈原則。配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.2.2完全互換法解尺寸鏈實(shí)例配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）圖10-5鏈輪箱裝配尺寸鏈a)鏈輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)b)裝配尺寸鏈配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.3用大數(shù)互換法解尺寸鏈配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.4用其他方法解裝配尺寸鏈10.4.1分組裝配法用分組裝配法解尺寸鏈?zhǔn)窍扔猛耆Q法求出各組成環(huán)的公差和極限偏差,再將相配合的各組成環(huán)公差擴(kuò)大若干倍,使其達(dá)到經(jīng)濟(jì)加工精度的要求,然后按完工后零件的實(shí)測(cè)尺寸將零件分為若干個(gè)組,再按對(duì)應(yīng)組分別進(jìn)行組內(nèi)零件的裝配。即同組零件可以組內(nèi)互換。這樣既放大了組成環(huán)公差,又保證了封閉環(huán)要求的裝配精度。例如,設(shè)公稱尺寸為?18mm的孔與軸配合,間隙要求為X=3~8μm,即封閉環(huán)的公差T0=5μm。若按完全互換法,則孔、軸的直徑公差只能為2.5μm。配套課件第10章采用分組互換法,將孔與軸的直徑公差擴(kuò)大4倍,即公差為10μm,將完工后的孔、軸按實(shí)際尺寸分為4組,按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配,各組的最大間隙均為8μm,最小間隙為3μm,故能滿足要求,如圖10-7所示。圖10-7分組裝配法互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）10.4.2調(diào)整法常用的補(bǔ)償環(huán)分為兩種:(1)固定補(bǔ)償環(huán)在尺寸鏈中選擇一個(gè)合適的組成環(huán)為補(bǔ)償環(huán),一般可選墊片或軸套類零件。并把補(bǔ)償環(huán)根據(jù)需要按尺寸分成若干組,裝配時(shí)從合適的尺寸組中取一補(bǔ)償環(huán),裝入尺寸鏈中預(yù)定的位置,使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。(2)可動(dòng)補(bǔ)償環(huán)設(shè)置一種位置可調(diào)的補(bǔ)償環(huán),裝配時(shí),調(diào)整其位置達(dá)到封閉環(huán)的精度要求。這種補(bǔ)償方式在機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用,它有多種結(jié)構(gòu)形式,如鑲條、錐套、調(diào)節(jié)螺旋副等常用形式。配套課件第10章10.4.3修配法

修配法是在裝配時(shí),按經(jīng)濟(jì)精度放寬各組成環(huán)公差,由于組成環(huán)尺寸公差放大而使封閉環(huán)上產(chǎn)生累積誤差。直接裝配不能滿足封閉環(huán)所要求的裝配精度,就在尺寸鏈中選定某一組成環(huán)作為修配環(huán),通過(guò)機(jī)械加工方法改變其尺寸,或就地配制這個(gè)環(huán),使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定精度。裝配時(shí)通過(guò)對(duì)修配環(huán)的輔助加工如鏟、刮研等,切除少量材料,以抵償封閉環(huán)上產(chǎn)生的累積誤差,直到滿足要求為止。修配法的主要優(yōu)點(diǎn)是既擴(kuò)大組成環(huán)制造公差,又能保證裝配精度。其缺點(diǎn)是增加了修配工作量和費(fèi)用,修配后各組成環(huán)失去互換性,使用有局限性。修配法多用于批量不大、環(huán)數(shù)較多、精度要求高的尺寸鏈。思考題與習(xí)題互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）配套課件第10章互換性與測(cè)量技術(shù)（第4版）(2)在尺寸鏈計(jì)算中,下列論述正確的有。A.封閉環(huán)是根據(jù)尺寸是否重要確定的B.零件中最易加工的那一環(huán)即封閉環(huán)C.封閉環(huán)是零件加工中最后形成的那一環(huán)D.增環(huán)、減環(huán)都是最大極限尺寸時(shí),封閉環(huán)的尺寸最小10.4如何確定一個(gè)尺寸鏈的封閉環(huán)?如何確定增環(huán)和減環(huán)?10.5解尺寸鏈的方法有幾種?分別用在什么場(chǎng)合?10.6