第七章尺寸链精选PPT.ppt

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1、第七章尺寸链第七章尺寸链第1页，本讲稿共39页dXDB0B1B2B3定义：定义：在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其中系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其中系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其中系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其中“尺寸尺寸尺寸尺寸”是指是指是指

2、是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。（2）相关性（）相关性（制约性）制约性）其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。特点：特点：（1）封闭性）封闭性 组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。第一节第一节 概述概述第2页，本讲稿共39页（1 1）环）环 尺寸链中，每一个尺寸简称为环。尺寸链的环可分为封闭尺寸链中，每一个尺寸简称为环。尺寸链的环可分为封闭尺寸链中，每一个尺寸简称为环。尺寸链

3、的环可分为封闭尺寸链中，每一个尺寸简称为环。尺寸链的环可分为封闭环和组成环。环和组成环。环和组成环。环和组成环。（2）封闭环）封闭环 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为闭环。封闭环常用下标为闭环。封闭环常用下标为闭环。封闭环常用下标为“0”0”的字母表示。的字母表示。的字母表示。的字母表示。（3）组成环）组成环 尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。尺

4、寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为组成环通常用下标为组成环通常用下标为组成环通常用下标为“1 1，2 2，3 3，”的字母表示。根据它们的字母表示。根据它们的字母表示。根据它们的字母表示。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。第3页，本讲稿共39页 1 1）增）增环环环环 与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小或减小)而封闭环尺寸而

5、封闭环尺寸也随之增大也随之增大(或减小或减小)。2 2）减环）减环 与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小或减小)而封闭环的尺寸却随之减小而封闭环的尺寸却随之减小(或增大或增大)。（4 4）补偿环）补偿环）补偿环）补偿环 在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，且可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求，且可通过改变该环的尺寸大

6、小和位置使封闭环达到规定的要求，且可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求，且可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求，则预先则预先则预先则预先 选定的那一环称为补偿环。选定的那一环称为补偿环。选定的那一环称为补偿环。选定的那一环称为补偿环。第4页，本讲稿共39页（5 5）传递系数）传递系数 各组成环对封各组成环对封闭环影响大小的系数称为传递系数，闭环影响大小的系数称为传递系数，用用 表示。表示。L1L0L2L0L1L2图图7-2 平面尺寸链图平面尺寸链图 直线尺寸链：直线尺寸链：直线尺寸链：直线尺寸链：增、减的环传递系数增、减的环传递系数增、减的环传递系数增、减的环传

7、递系数 分别为分别为分别为分别为+1+1和和和和-1-1。图图7-2所示，图中尺寸链由组成环所示，图中尺寸链由组成环L1、L2和封闭环和封闭环L0组成，由图可知，组组成，由图可知，组成环成环L1、L2与封闭环与封闭环L0之间的函数之间的函数式为：式为：L0=L1+L2COS 1=1，2=COS i=第5页，本讲稿共39页三、尺寸链的分类三、尺寸链的分类 尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。尺寸链有各种不同的形式，可以按不同的方法来分类。1.1.按应用场合分按应用场合分按应用场合分按应用场

8、合分 （1 1）装配尺寸链）装配尺寸链）装配尺寸链）装配尺寸链 dXD（2 2）零件尺寸链）零件尺寸链）零件尺寸链）零件尺寸链 B0B1B2B3（3 3）工艺尺寸链）工艺尺寸链）工艺尺寸链）工艺尺寸链 BC0C1C2第6页，本讲稿共39页2.2.按各环所在空间位置分按各环所在空间位置分按各环所在空间位置分按各环所在空间位置分 ,主要有：主要有：主要有：主要有：（2 2）平面尺寸链）平面尺寸链）平面尺寸链）平面尺寸链 L0L1L2L1L0L2（1 1）直线（线性）尺寸链）直线（线性）尺寸链）直线（线性）尺寸链）直线（线性）尺寸链 dXDB0B1B2B3BC0C1C2第7页，本讲稿共39页装配尺寸

9、链的封闭环装配尺寸链的封闭环应为在装配后形成的，机器应为在装配后形成的，机器上有装配精度要求的尺寸。上有装配精度要求的尺寸。零件尺寸链的封闭环零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环应为公差等级要求最低的环 工艺尺寸链的封闭环工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的是在加工中最后自然形成的环环 一个尺寸链中只有一个封闭环。一个尺寸链中只有一个封闭环。1.确定封闭环确定封闭环第8页，本讲稿共39页 查找装配尺寸链的组查找装配尺寸链的组成环时，先从封闭环的任成环时，先从封闭环的任意一端开始，找出相邻零意一端开始，找出相邻零件的尺寸，然后再找出与件的尺寸，然后再找出与第一个零件相邻的第二个第一个

10、零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环接零件的尺寸，这样一环接一环，直到封闭环的另一一环，直到封闭环的另一端为止，从而形成封闭的端为止，从而形成封闭的尺寸组。尺寸组。A1A2A0A3图图-车床顶尖高度尺寸链车床顶尖高度尺寸链2.2.查找组成环查找组成环查找组成环查找组成环第9页，本讲稿共39页 只需将链中各尺寸依次画出，形成封闭的图形即只需将链中各尺寸依次画出，形成封闭的图形即可可 3.画尺寸链图、判断增减环画尺寸链图、判断增减环（1 1）画尺寸链图）画尺寸链图）画尺寸链图）画尺寸链图 回路法：画尺寸链图时，从封回路法：画尺寸链图时，从封闭环开始用带单箭头的线段表示各闭环开始用带单箭头的线段表示

11、各环，箭头仅表示查找组成环的方向，环，箭头仅表示查找组成环的方向，其中，箭头方向与封闭环上箭头方其中，箭头方向与封闭环上箭头方向一致的环为减环，箭头方向与封向一致的环为减环，箭头方向与封闭环上箭头方向相反的环为增环闭环上箭头方向相反的环为增环.（2）判断增环、减环）判断增环、减环A2A0A1A3第10页，本讲稿共39页计算类型计算类型 正正正正计计计计算算算算 已已已已知知知知各各各各组组组组成成成成环环环环的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸，求求求求封封封封闭闭闭闭环环环环的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸。这这这这类类类类计计计计算主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。算主

12、要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。算主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。算主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。反反反反计计计计算算算算 已已已已知知知知封封封封闭闭闭闭环环环环的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸和和和和各各各各组组组组成成成成环环环环的的的的基基基基本本本本尺尺尺尺寸寸寸寸，求求求求各各各各组组组组成成成成环环环环的的的的极极极极限限限限偏偏偏偏差差差差。这这这这类类类类计计计计算算算算主主主主要要要要用用用用在在在在设设设设计计计计上上上上，即即即即根根根根据据据据机器的使用要求来分配各零件的公差。机器的使用要求来分配各零件的公差。机器的使用要求来分配

13、各零件的公差。机器的使用要求来分配各零件的公差。中中中中间间间间计计计计算算算算 已已已已知知知知封封封封闭闭闭闭环环环环和和和和部部部部分分分分组组组组成成成成环环环环的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸，求求求求某某某某一一一一组组组组成成成成环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。环的极限尺寸、这类计算常用在工艺上。反计算和中间计算通常称为设计计算。反计算和中间计算通常称为设计计算。反计算和中间计算通常称为设计计算。反计算和中间计算通常称为设计计算。二、分析计算尺寸链的任务和方法二、分析计算尺寸链的任务和方法二、分析

14、计算尺寸链的任务和方法二、分析计算尺寸链的任务和方法第11页，本讲稿共39页计算方法计算方法完完全全互互换换法法（极极值值法法）：从从尺尺寸寸链链各各环环的的最最大大与与最最小小极极限限尺尺寸寸出出发发进进行行尺尺寸寸链链计计算算，不不考考虑虑各各环环实实际际尺尺寸寸的的分分布布情情况况。按按此此法法计计算算出出来来的的尺尺寸寸加加工工各各组组成成环环，装装配配时时各各组组成成环环不不需需挑挑选选或或辅辅助助加加工工，装装配配后后即即能能满满足足封封闭闭环环的的公公差差要要求求，即即可可实实现现完完全全互换。互换。完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。完全

15、互换法是尺寸链计算中最基本的方法。完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。大大数数互互换换法法：该该法法是是以以保保证证大大数数互互换换为为出出发发点点的的。生生产产实实践践和和大大量量统统计计资资料料表表明明，在在大大量量生生产产且且工工艺艺过过程程稳稳定定的的情情况况下下，各各组组成成环环的的实实际际尺尺寸寸趋趋近近公公差差带带中中间间的的概概率率大大，出出现现在在极极限限值值的的概概率率小小。采采用用概概率率法法，不不是是在在全全部部产产品品中中，而而是是在在绝绝大大多多数数产产品品中中，装装配配时时不不需需要要挑挑选选或或修修配配，就就能能满满足足封封闭闭环环的的公公差差要要求求，即即保

16、保证证大大数数互换。互换。其其他他方方法法：在在某某些些场场合合，为为了了获获得得更更高高的的装装配配精精度度，而而生生产产条条件件又又不不允允许许提提高高组组成成环环的的制制造造精精度度时时，可可采采用用分分组组互互换换法法、修修配配法法和和调调整整法法等等来来完成这一任务。完成这一任务。第12页，本讲稿共39页A0=（7-1）设尺寸链的总环数为设尺寸链的总环数为设尺寸链的总环数为设尺寸链的总环数为n n，增环环数为，增环环数为，增环环数为，增环环数为mm，A A0 0为封闭环的基本尺寸，为封闭环的基本尺寸，为封闭环的基本尺寸，为封闭环的基本尺寸，A Az z为为为为增环的基本尺寸，增环的基

17、本尺寸，增环的基本尺寸，增环的基本尺寸，A Aj j为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式为减环的基本尺寸，则对于直线尺寸链有如下公式:A0max=（7-2）A0min=（7-3）ES0=（7-4）第13页，本讲稿共39页T0 =（7-6）（1 1）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。）在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。（2 2）在建立尺寸链时应遵循）在建立尺寸链时应遵循）在建立尺寸链时应遵循）在建立尺寸链时

18、应遵循“最短尺寸链原则最短尺寸链原则最短尺寸链原则最短尺寸链原则”，使组，使组，使组，使组成环数目为最少。成环数目为最少。成环数目为最少。成环数目为最少。EIo=（7-5）第14页，本讲稿共39页 例例7-1 7-1 如图如图 7-5a 7-5a所示的结构，已知各零件的尺寸：所示的结构，已知各零件的尺寸：A1A1=mmmm，A2A2=A5A5=mm mm，A3A3=mmmm ，A4A4=mmmm，设计要求间隙，设计要求间隙A0A0为为0.10.10.450.45mmmm，试做校核计算。，试做校核计算。A4=3 A5=5 A1=30 A2=5A3=43A0A3A0A5 A1A2A47-5齿轮部件

19、尺寸链图齿轮部件尺寸链图第15页，本讲稿共39页解 (1)(1)确定封闭环及其技术要求确定封闭环及其技术要求 由于间隙由于间隙A A0 0是装配后自然形成的，所以确定封闭环为要求是装配后自然形成的，所以确定封闭环为要求的间隙的间隙A A0 0。此间隙在。此间隙在0.10.10.45 mm0.45 mm，即，即A A0=mm0=mm。(2)(2)寻找全部组成环，画尺寸链图，并判断增、减环。寻找全部组成环，画尺寸链图，并判断增、减环。依据查找组成环的方法，找出全部组成环为依据查找组成环的方法，找出全部组成环为A A1 1、A A2 2、A A4 4和和A A5 5，如图，如图7-5b7-5b所示。

20、依据所示。依据“回路法回路法”判断出判断出A A3 3为增环，为增环，A A1 1、A A2 2、A A4 4和和A A5 5皆为减环。皆为减环。(3)(3)按式（按式（7-37-3）计算（校核）封闭环的基本尺寸）计算（校核）封闭环的基本尺寸 A A0=0=A A3 3(A A1+1+A A2+2+A A4+4+A A5)=43 5)=43 mmmm(30+5+3+5)(30+5+3+5)mmmm =0=0 封闭环的基本尺寸为封闭环的基本尺寸为0 0，说明各组成环的基本尺寸满足封闭环，说明各组成环的基本尺寸满足封闭环的设计要求。的设计要求。第16页，本讲稿共39页 (4)(4)按式（按式（7-

21、67-6）、式（）、式（7-77-7）计算（校核）封闭环的极限）计算（校核）封闭环的极限偏差偏差ESES0 0=ES=ES3 3(EI(EI1 1+EI+EI2 2+EI+EI4 4+EI+EI5 5)=+0.18 mm)=+0.18 mm(0.130.130.0750.0750.040.040.075)mm=+0.50mm0.075)mm=+0.50mmEIEI0 0=EI=EI3 3（ESES1 1+ES+ES2 2+ES+ES4 4+ES+ES5 5）=+0.02 mm=+0.02 mm(0+0+0+0)=+0.02mm0+0+0+0)=+0.02mm (5)(5)按式（按式（7-87-

22、8）计算（校核）封闭环的公差）计算（校核）封闭环的公差T T0 0=T T1 1+T T2 2+T T3 3+T T4 4+T T5 5=0.13 =0.13 mmmm+0.075 +0.075 mmmm+0.16 +0.16 mmmm+0.075 +0.075 mm mm+0.04+0.04 mm mm=0.48mm=0.48mm 校核结果表明，封闭环的上、下偏差及公差均已超过规定范围，必校核结果表明，封闭环的上、下偏差及公差均已超过规定范围，必须调整组成环的极限偏差须调整组成环的极限偏差。第17页，本讲稿共39页例例7-2 7-2 如图如图7-6a7-6a所示圆筒，已知外圆所示圆筒，已知外

23、圆A A1=1=mmmm，内孔尺寸，内孔尺寸A A2=mm2=mm，求壁厚，求壁厚A A0 0。A2A0A0A1A2/2A1/2A0图图7-6圆筒尺寸链圆筒尺寸链第18页，本讲稿共39页解解 (1)(1)确定封闭环、组成环、画尺寸链图确定封闭环、组成环、画尺寸链图 采用车外圆和镗内孔的加工工艺来形成圆筒壁厚，因此，壁厚A0是封闭环。取半径组成尺寸链，此时A1、A2的极限尺寸均按半值计算：mm.mm mm.mm 画尺寸链图，如图7-6b所示，依据“回路法”判断出A1为增环，A2为减环。(2)(2)求封闭环的基本尺寸求封闭环的基本尺寸 A A0 0=35mm=35mm30mm=5mm30mm=5m

24、m (3)(3)求封闭环的上、下偏差求封闭环的上、下偏差 ES ES0 0=ES=ES1 1EIEI2 2=0.02mm 0.02mm 0=0=0.02mm0.02mmE EI I0 0 =EI=EI1 1 ESES2 2=0.06mm0.06mm0.03mm=0.03mm=0.09mm 0.09mm 所以，壁厚所以，壁厚A A0 0=mm=mm。第19页，本讲稿共39页例例：如如图图所所示示套套类类零零件件尺尺寸寸，求求B B面面和和C C面面的的距距离离A A0 0及及其偏差。其偏差。解解：画画出出尺尺寸寸链链图图，经经分分析析A A0 0为为封封闭闭环环，A A1 1、A A3 3为为增

25、增环环，A A2 2为为减环。减环。用完全互换法计算：用完全互换法计算：1 1）计算封闭环的基本尺寸）计算封闭环的基本尺寸A A0 0=（A A1 1A A3 3）A A2 2=30=30404060=10mm60=10mm2 2）计算封闭环的极限偏差）计算封闭环的极限偏差ESES0 0=（ESES1 1ESES3 3）EIEI2 2 =（0.05+0.100.05+0.10）（0.050.05）=0.20mm=0.20mmEIEI0 0=(EI=(EI1 1EIEI3 3)ESES2 2=(0(00.05)0.05)0.05=00.05=0第20页，本讲稿共39页例例：如如图图所所示示零零件

26、件，按按图图样样注注出出的的尺尺寸寸A1和和A3加加工工时时不不易易测测量量，现现改改为为按按尺尺寸寸A1和和A2加加工工，为为了了保保证证原设计要求，试计算原设计要求，试计算A2的基本尺寸和偏差的基本尺寸和偏差。第21页，本讲稿共39页解解：据据题题意意，按按尺尺寸寸A1、A2加加工工，则则A3必必须须为为封封闭环，闭环，A2则为工序尺寸。则为工序尺寸。A3=A1-A2 A2=A1-A3=50-10=40mm ES3=ES1-EI2 EI2=ES1-ES3=0-0=0 EI3=EI1-ES2 ES2=EI1-EI3=-0.06-（-0.36）=+0.30mm 故故A2尺寸为尺寸为40 mm。

27、A2第22页，本讲稿共39页 在具体分配各组成环的公差时，可采用：在具体分配各组成环的公差时，可采用：“等公差法等公差法”或或“等精等精度法度法”。当各组成环的基本尺寸相差不大时，可将封闭环的公差平均分配当各组成环的基本尺寸相差不大时，可将封闭环的公差平均分配给各组成环。如果需要，可在此基础上进行必要的调整。这种方法叫给各组成环。如果需要，可在此基础上进行必要的调整。这种方法叫“等公差法等公差法”。即组成环的平均公差为。即组成环的平均公差为:（7-77-7）所谓所谓“等精度法等精度法”，就是各组成环公差等级相同，即各环公差，就是各组成环公差等级相同，即各环公差等级系数相等，设其值均为，则等级系

28、数相等，设其值均为，则 （7-87-8）第23页，本讲稿共39页尺寸分段336610101818303050508080120120180180250250315315400400500i(m)0.540.730.901.081.311.561.862.172.522.903.233.543.89表表7-1 公差因子的数值公差因子的数值 按按GBT1800.31998规定，在规定，在IT5ITl8公差等级内，标准公公差等级内，标准公差的计算式为差的计算式为IT=ai，I其中其中i为公差因子，在常用尺寸段内为公差因子，在常用尺寸段内，公差等级系数的值可查表公差等级系数的值可查表1-3，公差因子的

29、数值列于表，公差因子的数值列于表7-1中。中。第24页，本讲稿共39页（7-67-6）可得）可得 各组成环的极限偏差确定方法是：各组成环的极限偏差确定方法是：各组成环的极限偏差确定方法是：各组成环的极限偏差确定方法是：先留一个组成环作为调整环，其余各组成环的极限偏差按先留一个组成环作为调整环，其余各组成环的极限偏差按“入体原则入体原则”确定，即确定，即包容尺寸的基本偏差为包容尺寸的基本偏差为H，被包容尺寸的基本偏差为，被包容尺寸的基本偏差为h，一般长度尺寸用，一般长度尺寸用js。进行。进行公差设计计算时，最后必须进行校核，以保证设计的正确性。公差设计计算时，最后必须进行校核，以保证设计的正确性

30、。计算出后，按标准查取与之相近的公差等级系数，进而查表计算出后，按标准查取与之相近的公差等级系数，进而查表确定各组成环的公差。确定各组成环的公差。（7-9）第25页，本讲稿共39页例例 7-3 7-3 在如图在如图7-5a7-5a所示中，已知各零件的基本尺寸为：所示中，已知各零件的基本尺寸为：A A1=30mm=30mm，A A2 2=A A5 5=5mm=5mm，A A3 3=43mm =43mm，弹簧卡环，弹簧卡环A A4 4=mm mm（标准件），设计要求间隙标准件），设计要求间隙A A0 0为为0.10.10.35mm0.35mm，试用，试用 “等精度法等精度法”确定各有关零件的轴向尺

31、寸的公差和极限偏差。确定各有关零件的轴向尺寸的公差和极限偏差。A3A0A5 A1A2A47-5齿轮部件尺寸链图齿轮部件尺寸链图 A4=3 A5=5 A1=30 A2=5A3=43A0第26页，本讲稿共39页 解：解：（1）确定封闭环及其技术要求）确定封闭环及其技术要求由于间隙由于间隙A0是装配后自然形成的，所以确定封闭环为要求的间隙是装配后自然形成的，所以确定封闭环为要求的间隙A0。此间隙在此间隙在0.10.35 mm，即，即A0=mm。封闭环的公差为。封闭环的公差为 T 0=ES0EI0=+0.35mm(+0.10mm)=0.25mm （2）寻找全部组成环，画尺寸链图，并判断增、减环。）寻找

32、全部组成环，画尺寸链图，并判断增、减环。依据查找组成环的方法，找出全部组成环为依据查找组成环的方法，找出全部组成环为A1、A2、A4和和A5，如，如图图7-5b所示。依据所示。依据“回路法回路法”判断出判断出A3为增环，为增环，A1、A2、A4和和A5皆皆为减环。为减环。第27页，本讲稿共39页尺寸分段336610101818303050508080120120180180250250315315400400500i(m)0.540.730.901.081.311.561.862.172.522.903.233.543.89表表7-1 公差因子的数值公差因子的数值 第28页，本讲稿共39页（3

33、 3）校核封闭环的基本尺寸）校核封闭环的基本尺寸 按式（按式（7-17-1）计算（校核）封闭环的基本尺寸为）计算（校核）封闭环的基本尺寸为A A0=0=A A3 3(A A1+1+A A2+2+A A4+4+A A5)=43 mm5)=43 mm(30+5+3+5)mm=0(30+5+3+5)mm=0 封闭环的基本尺寸为封闭环的基本尺寸为0 0，说明各组成环的基本尺寸满足封闭环的设计要求。，说明各组成环的基本尺寸满足封闭环的设计要求。（4 4）计算各组成环的公差）计算各组成环的公差 由表由表7-17-1可查各组成环的公差单位：可查各组成环的公差单位：（单位为（单位为 mm）按式按式(7-9)(

34、7-9)得各组成环相同的公差等级系数得各组成环相同的公差等级系数 由表由表2-32-3知，知，46 46在在TI9TI9IT10IT10之间，因要保证不超出，故选取公差等级为之间，因要保证不超出，故选取公差等级为IT9IT9。查表查表1-81-8得各组成环的公差为：得各组成环的公差为：T T1 1=0.052mm=0.052mm，T T2 2=T T5 5=0.030mm=0.030mm，T T3 3=0.062mm=0.062mm，T T4 4=0.050mm =0.050mm（已知）（已知）第29页，本讲稿共39页（5 5）校核封闭环公差）校核封闭环公差 T T0 =0 =T T1+1+T

35、 T2+2+T T3+3+T T4+4+T T5 5 =(0.052+0.030+0.062+0.050+0.030)=(0.052+0.030+0.062+0.050+0.030)mmmm=0.224mm =0.224mm T T0 0=0.25mm=0.25mm符合要求，还有富余。因此，可考虑放大较难加工的A3的公差，放大后的A3公差:T T3 3 =mmmm（6）确定各组成环的极限偏差 选A3作为调整环，其余根据“入体原则”，由于除A3外，其余均相为被包容尺寸，故取其上偏差为零，即A1=mm,A2=A5=mm，A4=mm（已知）。根据式（11-4）、式（11-5）可得调整环A3的极限偏差

36、：ES ES0 0=ES=ES3 3-（EIEI1 1+EI+EI2 2+EI+EI4 4+EI+EI5 5）0.35mm=ES 0.35mm=ES3 3-(-0.052-0.030-0.050-0.030)mm-(-0.052-0.030-0.050-0.030)mm ES ES3 3=+0.188 mm =+0.188 mm EI EI0 0=E=EI3I3(ES(ES1 1+ES+ES2 2+ES+ES4 4+ES+ES5 5)0.10 mm=EI 0.10 mm=EI3 3(0+0+0+0)(0+0+0+0)EI EI3 3=+0.10 mm =+0.10 mm 因此因此 A A3=m

37、m 3=mm。第30页，本讲稿共39页尺寸链的计算步骤尺寸链的计算步骤步骤：步骤：1、确定尺寸链计算的类型（设计计算、校核计算）、确定尺寸链计算的类型（设计计算、校核计算）2、画尺寸链图、画尺寸链图 从从某某加加工工或或装装配配的的基基准准开开始始画画，所所有有尺尺寸寸都都画画上上，包包括括基基本本尺尺寸寸为零的尺寸，尺寸不能重叠，最后尺寸要形成封闭图形。为零的尺寸，尺寸不能重叠，最后尺寸要形成封闭图形。3、确定封闭环、确定封闭环 封封闭闭环环是是装装配配或或加加工工后后自自然然形形成成的的，所所以以要要知知道道装装配配过过程程和和零零件件加工工艺过程。加工工艺过程。4、确定增环和减环、确定增

38、环和减环 5、选择公式进行、选择公式进行计算计算 6、校核校核 第31页，本讲稿共39页分组互换分组互换分组互换法是把组成环的公差扩大分组互换法是把组成环的公差扩大N倍使之达到经济加工精倍使之达到经济加工精度要求，然后修完工后零件实际尺寸分成度要求，然后修完工后零件实际尺寸分成N组，装配时根据组，装配时根据大配大、小配小的原则，按对应组进行装配，以满足封大配大、小配小的原则，按对应组进行装配，以满足封闭环要求。闭环要求。例如，设基本尺寸为例如，设基本尺寸为18mm的孔、轴配合间隙要求为的孔、轴配合间隙要求为x=38m，这意味着封闭环的公差，这意味着封闭环的公差T。=5m，若按完全互换法，若按完

39、全互换法，则孔、轴的制造公差只能为则孔、轴的制造公差只能为2.5m。若采用分组互换法，将孔、轴的制造公差扩大四倍，公差为若采用分组互换法，将孔、轴的制造公差扩大四倍，公差为10m，将完工后的孔、轴按实际尺寸分为四组，按对应组进行装，将完工后的孔、轴按实际尺寸分为四组，按对应组进行装配，各组的最大间隙均为配，各组的最大间隙均为8m，最小间隙为，最小间隙为3m，故能满足要，故能满足要求。求。分组互换仅组内零件可以互换分组互换仅组内零件可以互换。第32页，本讲稿共39页第33页，本讲稿共39页修配法修配法修修配配法法是是根根据据零零件件加加工工的的可可能能性性，对对各各组组成成环环规规定定经经济济可

40、可行行的的制制造造公公差差，装装配配时时，通通过过修修配配方方法法改改变变尺尺寸寸链链中中预预先先规规定定的某组成环的尺寸（该环叫补偿环），以满足装配精度要求。的某组成环的尺寸（该环叫补偿环），以满足装配精度要求。如如图图所所示示，将将A1、A2和和A3的的公公差差放放大大到到经经济济可可行行的的程程度度，为为保保证证主主轴轴和和尾尾架架等等高高性性的的要要求求，选选面面积积最最小小、重重量量最最轻轻的的尾尾架架底底座座A2为为补补偿偿环环，装装配配时时通通过过对对A2环环的的辅辅助助加加工工（如如铲铲、刮刮等等）切切除除少少量量材材料料，以以抵抵偿偿封封闭闭环环上上产产生生的的累累积积误误差

41、差，直直到到满满足足A。要求为止。要求为止。补补偿偿环环切切莫莫选选择择各各尺尺寸寸链链的的公公共共环环，以以免免因因修修配配而而影影响响其其他他尺尺寸寸链链的的封闭环精度。封闭环精度。修修配配法法的的优优点点也也是是既既扩扩大大了了组组成成环环的的制制造造公公差差，又又能能得得到到较较高高的的装装配配精度。主要缺点是增加了修配工作量和费用。精度。主要缺点是增加了修配工作量和费用。第34页，本讲稿共39页第35页，本讲稿共39页调整法调整法 调调整整法法是是将将尺尺寸寸链链各各组组成成环环按按经经济济公公差差制制造造，由由于于组组成成环环尺尺寸寸公公差差放放大大而而使使封封闭闭环环上上产产生生

42、的的累累积积误误差差，可可在在装装配配时时采采用用调调整整补补偿偿环环的的尺尺寸寸或或位位置来补偿。常用的补偿环可分为两种：置来补偿。常用的补偿环可分为两种：固固定定补补偿偿环环：在在尺尺寸寸链链中中选选择择一一个个合合适适的的组组成成环环作作为为补补偿偿环环（如如垫垫片片、垫垫圈圈或或轴轴套套等等）。补补偿偿环环可可根根据据需需要要按按尺尺寸寸大大小小分分为为若若干干组组，装装配配时时，从从合合适适的的尺尺寸寸组组中中取取一一补补偿偿环环，装装入入尺尺寸寸链链中中预预定定的的位位置置，使使封封闭闭环环达达到规定的技术要求。到规定的技术要求。可可动动补补偿偿环环：装装配配时时调调整整可可动动补

43、补偿偿环环的的位位置置以以达达到到封封闭闭环环的的精精度度要要求求。这这种种补补偿偿环环在在机机械械设设计计中中应应用用很很广广，结结果果形形式式很很多多，如如机机床床中中常常用用的的镶镶条条、调节螺旋副等。调节螺旋副等。主主要要优优点点是是：加加大大组组成成环环的的制制造造公公差差，使使制制造造容容易易，同同时时可可得得到到很很高高的的装装配配精精度度；装装配配时时不不需需修修配配；使使用用过过程程中中可可以以调调整整补补偿偿环环的的位位置置或或更更换换补补偿偿环环，以以恢恢复复机机器器原原有有精精度度。它它的的主主要要缺缺点点是是有有时时需需要要额额外外增增加加尺尺寸寸链链零零件件数数（补

44、补偿偿环环），使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。第36页，本讲稿共39页第37页，本讲稿共39页2.封闭环的确定 一个尺寸链中只有一个封闭环。装配尺寸链中，以最后自然形一个尺寸链中只有一个封闭环。装配尺寸链中，以最后自然形成的一环为封闭环。通常产品的技术规范或机器上的装配精度要求的成的一环为封闭环。通常产品的技术规范或机器上的装配精度要求的尺寸即为封闭环；零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，尺寸即为封闭环；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；工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自一般在零件图上不进行标注；工

45、艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环，加工顺序不同，封闭环也不同。所以，工艺尺寸链的封然形成的环，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。闭环必须在加工顺序确定之后才能判断。1.尺寸链的基本概念、特点及组成尺寸链的基本概念、特点及组成 相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。它具有两个特点：封闭性和相关性它具有两个特点：封闭性和相关性(制约性制约性)。构成尺寸链的各个尺寸。构成尺寸链的各个尺寸称为环，尺寸链由各个环组成。尺寸链的环分为封闭环和组成称为环，尺寸链由各个

46、环组成。尺寸链的环分为封闭环和组成环。组成环又分为增环和减环。一个尺寸链中最少要有两个组环。组成环又分为增环和减环。一个尺寸链中最少要有两个组成环。成环。第38页，本讲稿共39页4.分析计算尺寸链的任务分析计算尺寸链的任务 有正计算（校核计算）、反计算和中间计算。有正计算（校核计算）、反计算和中间计算。3.尺寸链图的画法及增、减环的判断尺寸链图的画法及增、减环的判断 从封闭环的任意一端开始，查找对封闭环有直接影响的各个从封闭环的任意一端开始，查找对封闭环有直接影响的各个从封闭环的任意一端开始，查找对封闭环有直接影响的各个从封闭环的任意一端开始，查找对封闭环有直接影响的各个尺寸（组成环），一直找到封闭环的另一端，将链中各尺寸依次画尺寸（组成环），一直找到封闭环的另一端，将链中各尺寸依次画尺寸（组成环），一直找到封闭环的另一端，将链中各尺寸依次画尺寸（组成环），一直找到封闭环的另一端，将链中各尺寸依次画出（不要求严格的比例），直到形成封闭的图形。出（不要求严格的比例），直到形成封闭的图形。出（不要求严格的比例），直到形成封闭的图形。出（不要求严格的比例），直到形成封闭的图形。增、减环的判断可用回路法。增、减环的判断可用回路法。增、减环的判断可用回路法。增、减环的判断可用回路法。第39页，本讲稿共39页