互換性與技術(shù)測(cè)量：第14章 尺寸鏈

1、互換性與測(cè)量技術(shù)第十四章 尺 寸 鏈 尺寸鏈的定義、組成和分類尺寸鏈的計(jì)算方法尺寸鏈應(yīng)用 整機(jī)、部件無(wú)論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還是加工工藝分析或裝配工藝分析，經(jīng)常會(huì)遇到相關(guān)尺寸、公差和技術(shù)要求的確定，在很多情況下，這些問(wèn)題可以運(yùn)用尺寸鏈原理來(lái)解決。 尺寸鏈原理是分析和研究整機(jī)、部件與零件精度間的關(guān)系所應(yīng)用的基本理論 ；我國(guó)已發(fā)布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T58472004尺寸鏈 計(jì)算方法。 14.1 基本概念14.1.1 尺寸鏈的基本概念 1. 尺寸鏈的基本術(shù)語(yǔ)及其定義尺寸鏈：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。(a) 裝配尺寸鏈 （b）零件尺寸鏈 （c）工藝尺寸鏈 圖14-1

2、 尺寸鏈 2.有關(guān)尺寸鏈組成部分的術(shù)語(yǔ)及定義(1)環(huán)是指列入尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸。 (2)封閉環(huán)是指尺寸鏈中在裝配或加工過(guò)程中最后自然形成的那個(gè)環(huán) 。(3)組成環(huán)是指尺寸鏈中對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。這些環(huán)中任何一環(huán)的變動(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng)。增環(huán)：增環(huán)是指它的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)的組成環(huán)。減環(huán)：減環(huán)是指它的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)的組成環(huán)。 2.有關(guān)尺寸鏈組成部分的術(shù)語(yǔ)及定義(4)補(bǔ)償環(huán) 在尺寸鏈計(jì)算中，有時(shí)需要預(yù)先選定其中某一組成環(huán)，通過(guò)改變這個(gè)組成環(huán)的大小或位置，使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定的要求。這個(gè)組成環(huán)稱為補(bǔ)償環(huán)。(5)傳遞系數(shù) 傳遞系數(shù)是指表示各組成環(huán)影響封閉環(huán)大小的程度和方向的系數(shù)。2.

3、尺寸鏈的分類1）按尺寸鏈的功能要求分類 （1）裝配尺寸鏈（2）零件尺寸鏈（3）工藝尺寸鏈2）按尺寸鏈中各環(huán)的相互位置分類（1）直線尺寸鏈（2）平面尺寸鏈（3）空間尺寸鏈圖14-2 箱體的平面尺寸鏈14.1.2 尺寸鏈的建立與分析 1. 確定封閉環(huán) 裝配尺寸鏈中的封閉環(huán)就是裝配后應(yīng)達(dá)到的裝配精度要求。 2. 查找組成環(huán)并畫(huà)出尺寸鏈圖 3. 零件位置誤差對(duì)封閉環(huán)的影響 位置誤差可以按尺寸鏈中的尺寸來(lái)處理。 （a）齒輪機(jī)構(gòu) （b）尺寸鏈圖 圖14-3 齒輪機(jī)構(gòu)的尺寸鏈 1軸；2擋圈；3齒輪；4軸套（a）采用包容要求 （b）采用獨(dú)立原則 （c）實(shí)際零件圖14-4 軸套（a）零件圖樣標(biāo)注 （b）實(shí)際零件

4、 圖14-5 齒輪（a）零件圖樣標(biāo)注 （b）實(shí)際零件 圖14-6 軸14.1.2 尺寸鏈的計(jì)算 尺寸鏈的計(jì)算是指計(jì)算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，尺寸鏈的計(jì)算主要有下列三種計(jì)算。1.設(shè)計(jì)計(jì)算2.校核計(jì)算3.工藝尺寸計(jì)算 無(wú)論設(shè)計(jì)計(jì)算、校核計(jì)算或工藝尺寸計(jì)算，都要處理封閉環(huán)的基本尺寸和極限偏差與各組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差的關(guān)系。 圖14-7 多環(huán)直線尺寸鏈圖（14-1） 圖14-8 極限偏差與中間偏差、公差的關(guān)系 （14- 2） （14-3） 14.2 尺寸鏈的極值法計(jì)算1.極值公差公式（14-4） （14-5） （14-6） （14-7） (14-8) （14-9）

5、 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算舉例例14-1 參看圖14-3 所示的齒輪機(jī)構(gòu)尺寸鏈，已知各組成環(huán)的基本尺寸分別為 mm， mm， mm，要求裝配后齒輪右端的軸向間隙在0.10.35mm之間。試用完全互換法計(jì)算尺寸鏈，確定各組成環(huán)的極限偏差。 例14-2 加工圖14-9所示的套筒時(shí)，外圓柱面加工至 ， 內(nèi)孔加工至 ,外圓柱面軸線對(duì)內(nèi)孔軸線的同軸度公差為 mm。試計(jì)算該套筒壁厚尺寸的變動(dòng)范圍。例14-3 參看圖(a)所示的齒輪零件圖所示的輪轂孔和鍵槽尺寸標(biāo)注。參看圖(b)，該孔和鍵槽的加工順序如下：首先按工序尺寸 mm鏜孔，再按工序尺寸插鍵槽，淬火，然后按圖(a)所示圖樣上標(biāo)注的尺寸 mm磨孔。孔完后工后要求鍵槽尺寸符合圖樣上標(biāo)注的尺寸 mm的規(guī)定。試用完全互換法計(jì)算尺寸鏈，確定工序尺寸的極限尺寸。 (a)零件圖樣標(biāo)注 （b）工藝尺寸 （c）尺寸鏈圖14.3 尺寸鏈的概率法計(jì)算 1.統(tǒng)計(jì)公差公式 各組成環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與封閉環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)偏差之間的關(guān)系如下： 封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差的平方之和再開(kāi)方。 （14-10）（14-11） 2.設(shè)計(jì)計(jì)算例14-4 用大數(shù)互換法求解例14-1，假設(shè)各組成環(huán)的分布皆服從正態(tài)分布，且分布中心與公差帶中心重合，分布范圍與公差范圍相同。 例14-5 用