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2008-05-26 23:34 |
尺寸链计算详解
尺寸链计算详解 %oo&M; #*~Uu.T 一、尺寸链的基本术语: $O#h4L_ ~+F: QrXcI 1.尺寸链——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,称为尺寸链。如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组,形成尺寸链。 nJnan,`W foeVjL:T 2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。长度环用大写斜体拉丁字母A,B,C……表示;角度环用小写斜体希腊字母α,β等表示。 @?U5t1O< Cnolka"
v|xlI4 $W2AiE[Wm 3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环,称为封闭环。如上图中A0。封闭环的下角标“0”表示。 g6farLBF \ gN) GR 4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环,称为组成环。如上图中A1、A2、A3、A4、A5。组成环的下角标用阿拉伯数字表示。 c8u0\X, y-U(`{[nM 5.增环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动,该组成环为增环。如上图中的A3。 _rM%N+$&d_ 6!$S1z#wM 6.减环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动,该类组成环为减环。如上图中的A1、A2、A4、A5。 5^k#fl2 7]Egu D4 7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规定的要求,该组成环为补偿环。如下图中的L2。 二、尺寸链的形成 ) E\pQ5& qz:OnQv! 为分析与计算尺寸链的方便,通常按尺寸链的几何特征,功能要求,误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点,对尺寸链加以分类,得出尺寸链的不同形式。 8Xr3q eh+ \?o%<c5{ 1.长度尺寸链与角度尺寸链 `C1LR,J I'gnw~ ①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链,如图1 G~PP1sf
②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链,如图3 }fA3{Ro `'>>[*06:a
VYwaU^ E*%{Nn 2.装配尺寸链,零件尺寸链与工艺尺寸链 5FMKJ7sC9 PIA&s6U ①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链,如图4 1ysA~2 W)l&4#__(
+0OQ"2^& 9#p^Z)[)- ②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链,如图5 p#&6Ed*V *,. {Xf
l*eA
?Qz u32<=Q[ ③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链,如图6。工艺尺寸指工艺尺寸,定位尺寸与基准尺寸等。 ]8^2(^3ct Z_;' r|c
)sQbDA|p FR <wp 装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链。 x\=h^r#w |LQmdgVr$ 3.基本尺寸链与派生尺寸链 rEViw?^KT BK +JHT ①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链,如图7中尺寸链β。 ~7m+cWC-+ 4ldN0_T5
o]nQo?! %6n;B|! ②派生尺寸链——这一尺寸链的封闭环成为另一尺寸链组成环的尺寸链,如图7中γ。 `XD$1> ;8A_-$ 4.直线尺寸链,平面尺寸链与空间尺寸链 ~$cw]R58,9 #8`G&S* ①直线尺寸链——全部组成环平行于封闭环的尺寸链,如图1、图2、图5。 /; _"A)0 TQ BL!w ②平面尺寸链——全部组成环位于一个或几个平行平面内,但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链,如图8。 R =jK3yfw `SVR_
>hXUq9;: U!Lws#\X ③空间尺寸链——组成环位于几个不平行平面内的尺寸链,如图9。 @.5Ybgn +,%x&L&I
q\~7z1 8'YL!moG| 三.尺寸链的算法 v|hi;l@7E <
;g0?M\ 1.分析确定增环及减环 l`1ZS8 [. Y}Ov`ZM!r ①用增环及减环的定义(组成环中的某类环的变动引起封闭环的同向变动为增环,引起封闭环的反向变动的环为减环)确定。如图10中,A3为增环,A1、A2、A4、A5为减环。 T7,tJk,( JvG t=v
c" l~=1Dr kTzZj|l^\ ②用“箭头法”确定:先从任一环起画单向箭头,一个接一个的画,包括封闭环,直到最后一个形成闭合回路,然后按箭头的方向判断,凡是与封闭环箭头同向的为减环,反向的为增环。如图10中A1、A2、A4、A5与封闭环的箭头同向,因此是减环,A3的箭头与封闭环的箭头方向相反,所以是增环。 iZ58;` Uq&|iB#mF 2.求封闭环的基本尺寸 FrVD~; l/`Z+]; 封闭环的基本尺寸=所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和。 Ft]sTA+C uIR_p\) A0=A3-(A1+A2+A4+A5) -uh/W=Q1R T}zi P 已知 A3=43,A1=30,A2=5,A4=3,A5=5 )FB)ZK ; PCES&|*rf 故A0=43-(30+5+3+5)=0 :9)>!+|' H'Po 即封闭环的尺寸A0=0 A(C3kISM vEb~QX0~ 3.求封闭环的公差 -AbA6_j P}PSS#nn 封闭环的公差=所有组成环的公差之和 &38Fj'l H: U_k68 T0=T1+T2+T3+T4+T5 aH:eu<s /qz(ra 已知T1=0.1,T2=0.05,T3=0.1,T4=0.05,T5=0.05 2n@"|\ uHD j;'NJ~NZ$ 故T0=0.1+0.05+0.1+0.05+0.05=0.35mm gKPV* L'c4i[~s 4.求封闭环的极限偏差 s0\X%U(" ]\GGC]:\@
封闭环上偏差=所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和封闭环下偏差=所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和 =e4,)Wd9& 4(Mt6{q 已知:增环上偏差ESiy为:+0.20; 0!^{V:DtQ {u!,TDt* 减环下偏差Eliz为:-0.10,-0.05,-0.05,0.05; uW[<?sFG aWit^dp 增环下偏差Eliy为:+0.10; ZJx:?*0a yeW|Ux: 减环上偏差ESiz为:0,0,0,0。 tkd2AMkh! |~>8]3. Y 故:封闭环上偏差ES0=+0.20-(-0.10-0.05-0.05-0.05)=+0.45mm `T mIrc KsHMAp3 封闭环下偏差E10=+0.10-(0+0+0+0)=+0.10mm L5>>gG, (;s\Ip0 即:封闭环上偏差ES0=+0.45mm; amPQU C[[z3tn 下偏差E10=+0.10mm; 7%0PsF _ `a<G7 封闭环A0=O+0.45+0.10mm,其间隙大小为+0.1~0.45mm。 a
ZfX | WjA)0HL( 例1:如图11所示,滚子与轴之间有一个轴向间隙N,试求最大与最小活动间隙。 wK,tq ~#gVs*K
k1]?d7g$w B^KC~W 解:确定增环和减环 /at#[Pw~01 D L$P 从图10箭头法判断30±0.1和30+0.5+0.3为增环,60±0.1为减环,N为封闭环。 `OBDx ^6F {gJOc,U4b 求封闭环基本尺寸 ov?>ALRg V{(ve#y7`{ N=30+30-60=0 tv?~LJYN ost~<4~ 求封闭环的极限偏差,根据公式:ESo=(+0.1+0.5)-(-0.1)=+0.7 ;8UNM Ar>-xCTD E1o=(-0.1+0.3)-(+0.1)=+0.1 AN^;~m ^ 9g>ay-W[( 即:N=0+0.7+0.1mm Um*{~=;u m+1MoeR 答:最大间隙为0.7mm,最小间隙为0.1mm。
4$.4,4+ k8w8I$QEM 例2:如图12所示零件,无法直接测量尺6±0.1,改测尺寸X,求X的基本尺寸和极限偏差。 ]2v31' Ii;~ xc
}mX;0qO Bm^vKzp 解:确定封闭环和增环与减环 '?q|7[SU 3{
`fT5]U 最后保证的尺寸是6±0.1,所以6±0.1是封闭环;100-0.1是减环,X是增环。 uYJ6"j {X8F4 求X的基本尺寸 >\MV/!W \<V{6#Q= 6=X-10 {-H6Z#b[ ZJd1Lx X=16 _e/vw: F%L^k.y$ 求X的极限偏差 jH\@Oc;7 x@Q}sW92 +0.1=ESX- (-0.1) fNQ.FAK": z%]~^k8 X的上偏差ESX=0 TVYO`9:CW )PR{ia64;< -0.1=E1X-0 `y
m^0x8 MX
qH X的下偏差E1X=-0.1 C
<]rY ck-wMd X160-0.1mm .LdLm991,Y pbAQf3 例3:如图13所示零件,若内外圆的同轴度公差为Φ0.5mm,试求壁厚N的基本尺寸和极限偏差。 YpXUYNy .~C*7_
q1Ah!9B IL`5RZi1 解:将直径方向的尺寸变为半径方向尺寸,画尺寸链图,如图13右。确定封闭环N和增环350-0. 2与减环30+0.250。 389T6sP] 8%2*RKj 求壁厚N基本尺寸 v?5Xx{ym fq_ 6xs N=35-(30+0)=5mm mJ[LmQ<: 5"k_Ms7R, 求壁厚N的极限偏差 NC|&7qQ R7( + ^% ESo=0-(0+0)=0 M'Q{2%:>a lzw3 x E1o=-0.2-(+0.2+0.25)=-0.65 }[$ C=|> @C7#xGD 壁厚N=50-0.65 j=M_> 3]M
YHb (作者:北京南口轨道交通机械有限责任公司 郑文虎)
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