第10章--尺寸链-《公差配合与测量技术》(第三版)课件.ppt

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1、第第1010章章 尺寸链尺寸链 10.1 10.1 尺寸链计算方法的术语和定义尺寸链计算方法的术语和定义 10.2 10.2 尺寸链计算问题尺寸链计算问题 10.3 10.3 利用极值法（完全互换法）计算尺寸链利用极值法（完全互换法）计算尺寸链 10.1 10.1 尺寸链计算方法的术语和定义尺寸链计算方法的术语和定义 10.1.1 10.1.1 10.1.1 10.1.1 有关尺寸链术语和定义有关尺寸链术语和定义有关尺寸链术语和定义有关尺寸链术语和定义 1.1.尺寸链尺寸链 是指在机器装配或零件加工过程中，由相互是指在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。连接的尺寸形成封

2、闭的尺寸组。2.2.环环 是指列入尺寸链中的每一个尺寸。上图中是指列入尺寸链中的每一个尺寸。上图中A0A0、A1A1、A2A2、A3A3、A4A4、A5A5，下图中，下图中00、11、22。3.3.封闭环封闭环 是指尺寸链中在装配过程或加工过程中最后形成是指尺寸链中在装配过程或加工过程中最后形成的一环。上图中的一环。上图中A0A0，下图中，下图中00。4.4.组成环组成环 尺寸链中对封闭环有影响的全部环称为组成环。尺寸链中对封闭环有影响的全部环称为组成环。这些环中任一环的变动必然引起封闭环的变动。这些环中任一环的变动必然引起封闭环的变动。5.5.增环增环 是尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起

3、封是尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环同向变动。同向变动指该环增大时封闭环也增闭环同向变动。同向变动指该环增大时封闭环也增大，该环减小时封闭环也减小。大，该环减小时封闭环也减小。6.6.减环减环 是尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封是尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环反向变动。反向变动指该环增大时封闭环减小，闭环反向变动。反向变动指该环增大时封闭环减小，该环减小时封闭环增大。该环减小时封闭环增大。7.7.补偿环补偿环 补偿环是指尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过改补偿环是指尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定的要求。图中变其大小或位置

4、，使封闭环达到规定的要求。图中L2L28.8.传递系数传递系数 传递系数是表示各组成环对封闭环影响大小的系数。用符传递系数是表示各组成环对封闭环影响大小的系数。用符号号“”“”表示。对于增环，表示。对于增环，为正值为正值;对于减环，对于减环，为负值为负值10.1.2 10.1.2 尺寸链形式尺寸链形式1.1.长度尺寸链与角度尺寸链长度尺寸链与角度尺寸链（1 1）长度尺寸链）长度尺寸链 全部环为长度尺寸的尺寸链称为长度尺寸链全部环为长度尺寸的尺寸链称为长度尺寸链（2 2）角度尺寸链）角度尺寸链 全部环为角度尺寸的尺寸链称为角度尺寸链全部环为角度尺寸的尺寸链称为角度尺寸链2.2.装配尺寸链、零件尺

5、寸装配尺寸链、零件尺寸链与工艺尺寸链链与工艺尺寸链（1 1）装配尺寸链）装配尺寸链 全部组成环为不同零全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸件设计尺寸所形成的尺寸链称为装配尺寸链。链称为装配尺寸链。装装配配尺尺寸寸链链（2 2）零件尺寸链）零件尺寸链 全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链称全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链称为零件尺寸链为零件尺寸链（3 3）工艺尺寸链）工艺尺寸链 全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链称全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链称为工艺尺寸链为工艺尺寸链零零件件尺尺寸寸链链 工艺尺寸链工艺尺寸链4.4.标量尺寸链与矢量尺寸链标量尺寸链与矢量

6、尺寸链（1 1）标量尺寸链）标量尺寸链 全部组成环为标量尺寸所形成的尺寸链称为标量全部组成环为标量尺寸所形成的尺寸链称为标量尺寸链。尺寸链。（2 2）矢量尺寸链）矢量尺寸链 全部组成环为矢量尺寸所形成的尺寸链称为矢量全部组成环为矢量尺寸所形成的尺寸链称为矢量尺寸链。尺寸链。5.5.直线尺寸链、平面尺寸链与空间尺寸链直线尺寸链、平面尺寸链与空间尺寸链（1 1）直线尺寸链）直线尺寸链 全部组成环平行于封闭环的尺寸链称为直线尺寸链。全部组成环平行于封闭环的尺寸链称为直线尺寸链。（2 2）平面尺寸链）平面尺寸链 全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组成全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组

7、成环不平行于封闭环的尺寸链。环不平行于封闭环的尺寸链。（3 3）空间尺寸链）空间尺寸链 组成环位于几组成环位于几个不平行平面内的个不平行平面内的尺寸链称为空间尺尺寸链称为空间尺寸链。寸链。10.2.2 10.2.2 计算尺寸链的方法计算尺寸链的方法1.1.正计算法正计算法 将已知的组成环的基本尺寸及偏差代入公式，求出将已知的组成环的基本尺寸及偏差代入公式，求出封闭环的基本尺寸和极限偏差的方法称为正计算法。封闭环的基本尺寸和极限偏差的方法称为正计算法。2.2.反计算法反计算法 根据已知的封闭环的基本尺寸和极限偏差及各组成根据已知的封闭环的基本尺寸和极限偏差及各组成环的基本尺寸，求出各组成环的公差

8、和极限偏差的方法环的基本尺寸，求出各组成环的公差和极限偏差的方法即反计算法。即反计算法。3.3.中间计算法中间计算法 根据已知的封闭环及组成环的基本尺寸及偏差，求根据已知的封闭环及组成环的基本尺寸及偏差，求出另一组成环的基本尺寸及偏差的方法即中间计算法。出另一组成环的基本尺寸及偏差的方法即中间计算法。2.2.中间偏差之间的关系中间偏差之间的关系 设封闭环的中间偏差为设封闭环的中间偏差为00，各组成环的中间，各组成环的中间偏差为偏差为11、22、n-1n-1，则有，则有 即封闭环的中间偏差等于增环的中间偏差之和减即封闭环的中间偏差等于增环的中间偏差之和减 去减环的中间偏差之和。去减环的中间偏差之

9、和。中间偏差为尺寸的上、下偏差的平均值，中间偏差为尺寸的上、下偏差的平均值，设上偏差为设上偏差为ESES，下偏差为，下偏差为EIEI，则有，则有 =1/2=1/2（ES=EIES=EI）3.3.公差之间的关系公差之间的关系 设封闭环公差为设封闭环公差为T0T0，各组成环的公差分别为，各组成环的公差分别为T1T1、T2T2、Tn-1Tn-1，则有，则有即封闭环的公差等于所有组成环的公差之和。即封闭环的公差等于所有组成环的公差之和。结论：结论：由此可知，在整个尺寸链的尺寸环中，封闭由此可知，在整个尺寸链的尺寸环中，封闭 环的公差最大，所以说封闭环的精度是所有环的公差最大，所以说封闭环的精度是所有

10、尺寸环中最低的。尺寸环中最低的。10.3.2 10.3.2 极值法设计计算极值法设计计算 设计计算设计计算是指已知封闭环的公差及极限偏差，要是指已知封闭环的公差及极限偏差，要求解各组成环的公差及极限偏差（各组成环基本尺求解各组成环的公差及极限偏差（各组成环基本尺寸已知），属于公差分配问题，将一个封闭环的公寸已知），属于公差分配问题，将一个封闭环的公差分配给多个组成环，可用等公差法。差分配给多个组成环，可用等公差法。假设各组成环的公差值大小是相等的则有假设各组成环的公差值大小是相等的则有 或或 10.3.3 10.3.3 极值法校核计算极值法校核计算 校核计算的步骤是校核计算的步骤是:根据装配要

11、求确定封闭环根据装配要求确定封闭环;寻找组成环寻找组成环;画尺画尺寸链图寸链图;判别增环和减环判别增环和减环;由各组成环的基本尺寸和由各组成环的基本尺寸和极限偏差验算封闭环的基本尺寸和极限偏差。极限偏差验算封闭环的基本尺寸和极限偏差。10.3.4 10.3.4 极值法中间计算极值法中间计算 中间计算问题中间计算问题用来确定尺寸链中某个组成环用来确定尺寸链中某个组成环的尺寸及极限偏差。的尺寸及极限偏差。中间计算属于正计算中的一种特殊情况。中间计算属于正计算中的一种特殊情况。10.3.5 10.3.5 工艺尺寸链的应用工艺尺寸链的应用 1.1.测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算测量基准与设计基准

12、不重合时的尺寸换算 2.2.有表面处理工序的工艺尺寸链有表面处理工序的工艺尺寸链 10.3.6 10.3.6 达到装配尺寸链封闭环公差要求的方法达到装配尺寸链封闭环公差要求的方法 1.1.互换法互换法 互换法按互换程度的不同，分为完全互换法与大数互换法按互换程度的不同，分为完全互换法与大数互换法。互换法。（1 1）完全互换法）完全互换法 完全互换法即在全部产品中，装配时各组成环不需完全互换法即在全部产品中，装配时各组成环不需要挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的要挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。该方法采用极值公差公式计算。公差要求。该方法采用极值公差公式计算。

13、（2 2）大数互换法）大数互换法 大数互换法即在绝大多数产品中，装配时各组成环大数互换法即在绝大多数产品中，装配时各组成环不需要挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭不需要挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。该方法采用统计公差公式计算。环的公差要求。该方法采用统计公差公式计算。2.2.分组法分组法 分组法即将各组成环按其实际尺寸大小分组法即将各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，同组零分为若干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换性。该方法通常采用极值公差件具有互换性。该方法通常采用极值公差公式计算。公式计算。3.3.修配法修配法 修配法即在装配时去除补

14、偿环的部分材修配法即在装配时去除补偿环的部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。该方法通常采用极值差与极限偏差要求。该方法通常采用极值公差公式计算。公差公式计算。4.4.调整法调整法 调整法在装配时用调整的方法改变补偿环调整法在装配时用调整的方法改变补偿环的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。一般以螺栓、斜面、挡环、极限偏差要求。一般以螺栓、斜面、挡环、垫片或孔轴连接中的间隙等作为补偿环。垫片或孔轴连接中的间隙等作为补偿环。该方法通常采用极值公差公式计算。该方法通常采用极值公差公式计算。5.5.装配尺寸链计算顺序装配尺寸链计算顺序 装配尺寸链的计算顺序框图如下图所示。装配尺寸链的计算顺序框图如下图所示。