裝配尺寸鏈的基礎(chǔ)知識及計算文本

1、機械制造技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫 裝配尺寸鏈的基礎(chǔ)知識及計算 裝配尺寸鏈的基礎(chǔ)知識及計算一.裝配精度 產(chǎn)品中某些零件相互位置的正確關(guān)系，是由零件尺寸和制造精度所確定的，即零件精度直接影響裝配精度。a圖中，齒輪孔與軸配合間隙A0，b圖中齒輪端面和箱內(nèi)壁凸臺端面配合間隙B0 ,c圖中機床床鞍和導(dǎo)軌之間配合間隙C0，A0、B0、C0尺寸的大小就是裝配精度。 圖1裝配精度2 裝配尺寸鏈的基本概念（一）裝配尺寸鏈 在裝配過程中，把一些影響某一裝配精度的有關(guān)尺寸按一定的順序連接成一個封閉圖形，這就是尺寸鏈。如下圖所示,尺寸A1 、A2的大小直接影響A0的精度，把這三個尺寸按順序連接成一個封閉的圖形，就形成了尺寸

2、鏈。尺寸鏈的特點：1.各有關(guān)尺寸連接成封閉的圖形。 2.構(gòu)成這個封閉圖形的每個獨立尺寸的誤差都影響裝配精度。 圖2 裝配尺寸鏈（二）裝配尺寸鏈簡圖 為了方便，畫裝配尺寸鏈簡圖時，不必畫出該裝配部分的具體結(jié)構(gòu)，也不需按嚴(yán)格的比例，只需依次繪出各有關(guān)尺寸，排成封閉圖形的尺寸鏈簡圖，如下圖所示。 圖3裝配尺寸鏈簡圖(三）裝配尺寸鏈的環(huán) 構(gòu)成尺寸鏈的每一個尺寸稱為“環(huán)”，每個尺寸鏈至少應(yīng)有3個環(huán)。1.封閉環(huán) 在零件加工或機器裝配過程中，最后自然形成（間接獲得）的尺寸。一個尺寸鏈只有一個封閉環(huán)。如上圖中的A0、B0、C0。裝配尺寸鏈中的封閉環(huán)就是裝配技術(shù)要求。2.組成環(huán) 尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的環(huán)稱為組成

3、環(huán)。如圖中的尺寸A1 、A2。注意：同一尺寸鏈中的尺寸必須用同一字母表示。圖4 裝配尺寸鏈的環(huán) 3.增環(huán) 在其他組成環(huán)不變的條件下，當(dāng)某組成環(huán)增大（減?。r，封閉環(huán)隨之增大（減?。敲丛摥h(huán)就稱為增環(huán)。下圖中的A1 、B1、C2、C3就是增環(huán)。用符號 來表示。4. 減環(huán) 在其他組成環(huán)不變的條件下，當(dāng)某組成環(huán)增大（減小）時，封閉環(huán)隨之減?。ㄔ龃螅?，那么該環(huán)就稱為增環(huán)。下圖中的A2、B2、B3、C1就是減環(huán)。用符號 來表示。5. 增環(huán)和減環(huán)的判斷方法： 在尺寸鏈圖上,假設(shè)一個旋轉(zhuǎn)方向,即由尺寸鏈任一環(huán)的基面出發(fā),繞其輪廓順時針方向或逆時針方向轉(zhuǎn)一周,回到這一基面。按該旋轉(zhuǎn)方向給每個環(huán)標(biāo)出箭頭,如下

4、圖所示。凡是箭頭方向與封閉環(huán)相反的為增環(huán);箭頭方向與封閉環(huán)相同的為減環(huán)。 圖5 裝配尺寸鏈增減環(huán)的判斷（4） 封閉環(huán)的極限尺寸及公差1. 封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的基本尺寸=(所有增環(huán)基本尺寸之和)減去(所有減環(huán)基本尺寸之和),即2. 封閉環(huán)的最大極限尺寸 當(dāng)所有增環(huán)都為最大極限尺寸,而減環(huán)都為最小極限尺寸時,則封閉環(huán)為最大極限尺寸,即3. 封閉環(huán)的最小極限尺寸 當(dāng)所有增環(huán)都為最小極限尺寸,而減環(huán)都為最大極限尺寸時,則封閉環(huán)為最小極限尺寸,即 4.封閉環(huán)公差 封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和。 上述公式中 m增環(huán)的數(shù)目 n減環(huán)的數(shù)目 三常用的裝配方法產(chǎn)品的裝配過程不是簡單地將零件連接起來的過程，

5、而是每一步裝配工作都應(yīng)滿足預(yù)定的裝配要求，即達到一定的裝配精度。為了正確處理裝配精度和零件制造精度二者的關(guān)系，妥善處理生產(chǎn)的經(jīng)濟性與使用要求的矛盾，形成了以下裝配方法： （一）完全互換裝配法在同類零件中，任何一個裝配零件，不經(jīng)修配即可裝入部件中，并能達到規(guī)定的裝配要求，這種裝配方法稱為完全互換裝配法，它的特點如下：1.裝配操作簡單，生產(chǎn)效率高。2.容易確定裝配時間，便于組織流水線裝配。3.零件磨損后，便于更換。4.零件加工精度高，制造費用隨之增加，因此適于組成環(huán)數(shù)少、裝配精度要求不高的場合。（二）選擇裝配法 選擇裝配法有直接選配法和分組選配法兩種。1.直接選配法是由裝配工人直接從一批零件中選擇

6、合適的零件進行裝配。這種方法比較簡單，其裝配質(zhì)量憑工人的經(jīng)驗和感覺來確定，但裝配效率不高。2.分組選配法是將一批零件逐一測量后，按實際尺寸的大小分成若干組，然后將尺寸大的包容件與尺寸大的被包容件相配，將尺寸小的包容件與尺寸小的被包容件相配。這種裝配方法的配合精度決定于分組數(shù)，即增加分組數(shù)可以提高裝配精度。分組裝配法的特點如下：1)經(jīng)分組裝配后零件的配合精度高2）因零件制造公差放大，所以加工成本降低。3）增加了對零件的測量分組工作量，并需要加強對零件的儲存盒運輸管理，可能造成半成品和零件的積壓。4）分組裝配法常用于大批量生產(chǎn)中裝配精度要求很高、組成環(huán)數(shù)較少的場合。 （三）修配裝配法裝配時，修去指

7、定零件上預(yù)留修配量以達到裝配精度的裝配方法。它的特點如下：1. 通過修配得到的裝配精度，可降低零件的制造精度。2. 裝配周期長，生產(chǎn)率低，對工人技術(shù)水平要求較高。3. 修配法適用于單件和小批量生產(chǎn)及裝配精度要求較高的場合。 （四）調(diào)整裝配法 裝配時調(diào)整某一零件的位置或尺寸以達到裝配精度的裝配方法。它的特點如下：1.零件可按經(jīng)濟精度確定加工公差，裝配時通過調(diào)整達到裝配精度。2.使用中還可以定期進行調(diào)整以保證配合精度，便于維護與修理。3.生產(chǎn)率低，對工人技術(shù)水平要求高。4.除必須采用分組裝配法的精密配件外，調(diào)整法可用于各種裝配場合四裝配尺寸鏈的解法根據(jù)裝配精度（即封閉環(huán)公差）對有關(guān)尺寸鏈進行正確分

8、析，并合理分配各組成環(huán)公差的過程，叫解尺寸鏈。它是保證裝配精度、降低產(chǎn)品制造成本、正確選擇裝配方法的重要依據(jù)。常用四種方法：（一）完全互換法解尺寸鏈 按完全互換裝配法的要求解有關(guān)的裝配尺寸鏈稱完全互換法解尺寸鏈。計算工藝步驟如下：1. 根據(jù)題意繪出尺寸鏈簡圖，并校驗各環(huán)基本尺寸。2. 確定各組成環(huán)尺寸公差及極限尺寸。3. 確定協(xié)調(diào)環(huán)。一般以便于制造及可用通用量具測量的尺寸作為協(xié)調(diào)環(huán)。（二）分組選配法解尺寸鏈 將尺寸鏈中的組成環(huán)的制造公差放大到經(jīng)濟加工精度的程度，然后分組進行裝配，以保證裝配精度。（三）修配法解尺寸鏈 尺寸鏈各尺寸均按經(jīng)濟公差制造，主要任務(wù)是確定修配環(huán)在加工時的實際尺寸。（四）調(diào)

9、整法解尺寸鏈調(diào)整法解尺寸鏈時，改變調(diào)整環(huán)的方法有兩種：1.可動調(diào)整法 用改變零件的位置來達到裝配精度的方法。2.固定調(diào)整法 在尺寸鏈中選定一個或加入一個零件作為調(diào)整環(huán)。 五裝配尺寸鏈的計算例：下圖所示齒輪軸裝配中，要求裝配后齒輪端面和箱體凸臺端面之間具有0.1-0.3mm的軸向間隙。已知B1=800+0.1mm,B2=600-0.06mm,問B3尺寸應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能滿足裝配要求？ 圖6齒輪裝配圖解：1、根據(jù)題意繪制尺寸鏈簡圖 圖7尺寸鏈簡圖 2、確定封閉環(huán)、增環(huán)和減環(huán)。 根據(jù)畫箭頭判斷可知，B為封閉環(huán)，B1 為增環(huán)，其余兩環(huán)為減環(huán)。 3、列尺寸鏈方程式，計算B3。 B=B1-（B2+B3) B3=B1-B2-B =80-60-0=20mm 4、確定B3的極限尺寸。 Bmax=B1max-(B2mi