第8章 尺寸鏈.ppt

1、第8章尺寸鏈、(時間：第2課，4小時)、第8章尺寸鏈、牙齒章節(jié)要點及學習地圖(1)尺寸鏈的含義和構(gòu)成。(2)鏈鏈的基本術(shù)語(例如封閉回路、環(huán)建構(gòu)、加入環(huán)、減去環(huán)等)。(3)求解尺寸鏈的基本公式。(4)尺寸鏈計算的三個茄子基本問題是計算、逆計算和中間計算。(5)尺寸鏈的5茄子解決方案。案例導入選擇確保了針對減速器輸出軸的各軸零件(例如軸承、軸肩寬度、帶孔齒輪寬度、套筒寬度、與端蓋對應的大小和箱相關(guān)寬度尺寸)裝配要求和軸向定位要求的尺寸鏈解除方法，如圖1.1所示。說明具體方法。第8章尺寸鏈，8.1概述8.2尺寸鏈的建立和分析8.3尺寸鏈的計算方法8.4牙齒章節(jié)中8.5的練習和練習，8.1概述，8.

2、1.1尺寸鏈的意義和特性8.1.2尺寸鏈的組成8.1.3尺寸鏈的分類8.1.4尺寸鏈的分類通過經(jīng)濟地確定每個相關(guān)零件的尺寸公差和幾何公差，對于確保產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品的設(shè)計水平具有重要尺寸鏈是研究機械產(chǎn)品尺寸之間的相互關(guān)系，分析影響裝配精度和技術(shù)要求的因素，確定每個0、零件尺寸和位置的合適公差，從而找到確保產(chǎn)品滿足設(shè)計精度要求的經(jīng)濟合理的方法。8.1.1尺寸鏈的含義和特性、零件或機械結(jié)構(gòu)始終具有相關(guān)聯(lián)的尺寸。這些連接的尺寸按順序連接到稱為尺寸鏈的閉合尺寸組。在圖8.1(a)所示的齒輪組合中，A1、A2、A3、A4、A5分別是五個徐璐其他零件的軸線設(shè)計標注，A0是個別零件組合后齒輪末端和扣環(huán)末端之

3、間形成的間隙，A0受其他五個零件的軸線設(shè)計標注變更的影響。因此，A0和A1、A2、A3、A4、A5組成了一個組合標注鏈。它們之間的關(guān)系為A3-A1-A2-A4-A5-A0=0。圖8.2(a)中所示的齒輪軸以一定順序構(gòu)造由四個端面的軸尺寸A1、A2、A3、A0組成的封閉尺寸“環(huán)”，它們之間的關(guān)系是A1- A2- A3- A0=0，8.1.1尺寸鏈的含義和屬性。圖8.3(a)所示的樓梯工件在加工過程中徐璐連接了尺寸形成。加工尺寸A2和牙齒工藝尺寸A1直接影響設(shè)計尺寸A0。因此，A0和A1、A2以固定順序形成連接的封閉尺寸環(huán)，以反映零件的加工關(guān)系，從而形成工藝尺寸鏈。它們之間的關(guān)系為A2- A1-

4、A0=0。概括地說，尺寸鏈具有兩個茄子特征：(1)閉合性構(gòu)成尺寸鏈的每個尺寸以一定的順序構(gòu)成閉合系統(tǒng)。(2)關(guān)聯(lián)性標注變更之一會影響其他標注的變更。8.1.1尺寸鏈的含義和特性，圖8.1裝配尺寸鏈，8.1.1尺寸鏈的含義和特性，圖8.3工藝尺寸鏈，8.1.2尺寸鏈的組成，1 .封閉回路加工或組裝期間最后自然形成的尺寸稱為封閉回路。圖8.1、圖8.2和圖8.3中的尺寸A0。2.回路在標注鏈中建構(gòu)其他回路(封閉回路除外)。這稱為建構(gòu)回路。圖8.1中的尺寸A1、A2、A3、A4、A5、圖8.2中的尺寸A1、A2、A3、圖8.3中的尺寸A1、A2。構(gòu)成回路的回路根據(jù)對閉合回路的影響分為附加環(huán)和減去環(huán)。

5、1)增量環(huán)和閉合環(huán)向相同方向變化的構(gòu)造環(huán)稱為增量環(huán)。等向性變更表示該建構(gòu)環(huán)的尺寸增加(或減少)，如果其他建構(gòu)環(huán)沒有變更，則封閉回路的大小也增加(或減少)。圖8.1中的尺寸A3，圖8.2中的尺寸A1，圖8.3中的尺寸A2。8.1.2尺寸鏈的構(gòu)造，2)減法環(huán)和閉環(huán)的逆波動構(gòu)造環(huán)稱為減法環(huán)。反向變更表示該建構(gòu)環(huán)的尺寸增加(或減少)，如果其他建構(gòu)環(huán)沒有變更，則封閉回圈的尺寸減少(或增加)。圖8.1中的尺寸A1、A2、A4、A5、圖8.2中的尺寸A2、A3、圖8.3中的尺寸A1。3.傳遞系數(shù)表示每個配置環(huán)影響閉合環(huán)大小的系數(shù)，稱為傳遞系數(shù)。傳遞系數(shù)值等于配置環(huán)本身的變化量與配置環(huán)在閉合環(huán)中發(fā)生的變化量之

6、比。尺寸鏈中構(gòu)成封閉環(huán)和環(huán)的關(guān)系以函數(shù)關(guān)系表示。閉合環(huán)是構(gòu)成環(huán)的所有函數(shù)(8.1.3尺寸鏈的代碼)，根據(jù)GB/T 58472004，長度環(huán)由大寫拉丁字母A、B、C等表示。角環(huán)由小寫希臘字母、等表示。閉合環(huán)和底角段宜恩“0”表示；配置環(huán)和下阿拉伯數(shù)字表示每個配置環(huán)的相應序列號。8.1.4尺寸鏈的分類，1 .按應用程序(1)裝配尺寸鏈。所有構(gòu)造環(huán)都是由徐璐其他零件的設(shè)計尺寸形成的尺寸鏈(見圖8.1)。(2)零件尺寸鏈。所有構(gòu)造環(huán)都是由同一零件的設(shè)計尺寸形成的尺寸鏈(見圖8.2)。組合尺寸鏈和零件尺寸鏈統(tǒng)稱為設(shè)計尺寸鏈。(3)工藝尺寸鏈。所有配置環(huán)都是由相同的零件工藝尺寸形成的尺寸鏈(見圖8.3)。

7、2.根據(jù)每個環(huán)所在的空間位置，(1)分割直線尺寸鏈。所有配置環(huán)都平行于封閉環(huán)的尺寸鏈(見圖8.1圖8.3)。(2)平面尺寸鏈。所有建構(gòu)回圈都位于一個或多個平行平面上，但某些建構(gòu)回圈與封閉回圈不平行(請參閱圖8.4)。(3)空間尺寸鏈。構(gòu)造環(huán)位于多個非平行平面內(nèi)，如圖8.5所示。3.根據(jù)每個環(huán)標注的幾何特性，(1)分割長度尺寸鏈。鏈的每個環(huán)都是長度尺寸(圖8.1圖8.5)。(2)角度標注鏈。鏈的每個環(huán)都是角度尺寸(請參閱圖8.6)。角度尺寸鏈常用于分析和計算機械結(jié)構(gòu)中零件特征的位置精度，包括平行度、垂直度和同軸度。牙齒章節(jié)重點介紹直線尺寸鏈。8.1.4尺寸鏈分類、圖8.4平面尺寸鏈、8.1.4尺

8、寸鏈分類、圖8.5空間尺寸鏈、8.1.4尺寸鏈分類、圖8.6角度尺寸鏈、8.2尺寸鏈設(shè)置和分析、8.2.1尺寸鏈具體步驟如下：1.確定封閉環(huán)以創(chuàng)建尺寸鏈。首先，必須準確確定閉合回路。組件尺寸鏈的閉合環(huán)在裝配后形成，在機器上通常有裝配精度要求，例如保證機器穩(wěn)定運行的相對位置尺寸或保證零件相對運動的間隔。設(shè)置尺寸鏈之前，必須確認機械裝配和接受的技術(shù)要求中規(guī)定的所有幾何精度要求項目(通常是某些尺寸鏈的閉合環(huán))。2.尋找回圈建構(gòu)回圈是直接影響封閉回圈的尺寸，必須排除與此無關(guān)的尺寸。尺寸鏈中的環(huán)數(shù)必須盡可能少。尋找組裝尺寸鏈的建構(gòu)回圈時，首先從封閉回圈的一端開始，尋找鄰接零件的尺寸，然后尋找與第一個零件

9、鄰接的第二個零件的尺寸。這會將封閉回路的另一端回路，以形成封閉標注群組。8.2.1尺寸鏈的建立，3 .為了便于討論問題，繪制尺寸鏈圖。為了更清楚地表達尺寸鏈的配置，通常不需要繪制零件或部件的特定結(jié)構(gòu)，也不需要按嚴格的比例繪制。您可以依次繪制鏈的每個標注，以形成封閉圖形。此類圖形稱為尺寸鏈圖。圖8.1圖8.4中的(b)圖、圖8.6(b)和圖8.7(b)中所示。4.在建構(gòu)回圈中，必須確定增量、減去環(huán)閉合的回圈，建構(gòu)回圈，繪制尺寸鏈圖，然后判斷建構(gòu)回圈中的增量、減去環(huán)，才能解決尺寸鏈。根據(jù)定義，可以確定構(gòu)成環(huán)的增減、減少或如圖8.8所示的構(gòu)成環(huán)的增減性。8.2.1尺寸鏈的建立，圖8.7機器尾部的上軸

10、高度尺寸鏈的建立，圖8.2.1尺寸鏈的建立，圖8.8構(gòu)造環(huán)的增加，環(huán)減少判別，8.2.2尺寸鏈分析和尺寸鏈計算中需要解決的問題，(1)計算已知構(gòu)造環(huán)，在牙齒情況下簡單稱為正計算，用于需要解決閉環(huán)的檢查、檢查和某些情況。在正計算中，您可以看到封閉回路的計算結(jié)果是唯一的決定。(2)反向計算已知的閉合回路，以計算每個構(gòu)造環(huán)。在牙齒情況下，用于產(chǎn)品設(shè)計、加工和裝配工藝計算等的逆向計算稱為。在計算中，將閉合環(huán)公差(包括公差大小和公差帶分布位置)準確分配給每個構(gòu)造環(huán)不是簡單計算的問題，而是根據(jù)情況選擇最佳解決方案的問題。(3)中間計算已知的閉合環(huán)和部分構(gòu)造環(huán)，以計算剩馀的每個構(gòu)造環(huán)。用于設(shè)計、流程計算和驗

11、證等情況。正計算通常稱為檢驗計算，逆向計算和中間計算也稱為設(shè)計計算。8.3尺寸鏈計算方法，8.3.1極值法(完全交換法)8.3.2統(tǒng)計法(部分交換法或不完全交換法或概率法或代數(shù)法)8.3.3組法8.3.4數(shù)理法8.3.5根據(jù)閉合環(huán)與構(gòu)成環(huán)之間的函數(shù)關(guān)系2。計算極限尺寸公式封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增量環(huán)的最大極限尺寸的總和減去所有減環(huán)最小極限尺寸的總和。封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增量環(huán)的最小極限尺寸的總和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸的總和。8.3.1極值法(完全交換法)，3 .極限偏差計算公式封閉環(huán)的上偏差ES0等于所有蒸籠的上偏差ESz的和減去所有減法環(huán)的下偏差EIj的和。封閉環(huán)的下限偏差

12、EI0等于所有增環(huán)的下限偏差EIz的和減去所有減環(huán)的上限偏差ESj的和。也就是說，4 .公差的計算公式可以是公式(8-6)或公式(8-7)，以取得每個建構(gòu)環(huán)與封閉回路公差之間的關(guān)系。封閉環(huán)的公差T0等于每個構(gòu)造環(huán)的公差Ti之和。即8.3.2統(tǒng)計(部分更換方法或不完全更換方法或概率方法或大數(shù)目方法2)。公差計算公式閉環(huán)A0的誤差通過公式(8-3)知道，因為多個獨立配置環(huán)路Ai變量的函數(shù)誤差。誤差傳遞系數(shù)，根據(jù)幾個獨立隨機變量的合成規(guī)律，閉合環(huán)的標準偏差與每個組成環(huán)的標準偏差之間的關(guān)系是8.3.2統(tǒng)計方法(部分更換或不完全更換方法)，閉合環(huán)的中間偏差等于所有增量環(huán)的中間偏差總和減去所有減去環(huán)的中間

13、偏差總和。即8.3.2統(tǒng)計法(部分交換法或不完全交換法或概率法或代數(shù)法)，4 .極限偏差計算公式每個環(huán)的上偏差等于中偏差加上環(huán)公差的一半。每個環(huán)的下限偏差等于中間偏差減去環(huán)公差的一半。即，8.3.3組方法、組裝配方法是在成批或批量生產(chǎn)中，將每個產(chǎn)品擬合對的零件分組到測量尺寸。為實現(xiàn)裝配精度而裝配時按組交換部件的方法。組裝配方法適用于閉環(huán)精度要求高、生產(chǎn)批量大、環(huán)數(shù)少的尺寸鏈。如果尺寸鏈的數(shù)量不多，且封閉環(huán)的公差要求嚴格，則使用更換裝配方法可以使構(gòu)建環(huán)的加工變得困難或不經(jīng)濟，因此可使用組裝配方法。組裝配法首先將構(gòu)成環(huán)的公差擴大為更換裝配法所需值的幾倍，以便經(jīng)濟地加工。然后，根據(jù)實際尺寸大小將每個

14、構(gòu)造環(huán)分成組，并按該組交換組件，以滿足封閉環(huán)公差要求。集團組裝法的優(yōu)點是，構(gòu)建環(huán)，獲得經(jīng)濟可行的制造公差。缺點是增加組工序，生產(chǎn)組織比較復雜，有特定的不一致部件。8.3.4維修法，維修裝配法在裝配時對指定部件預定維修量，以達到裝配精度的方法，簡稱維修法。采用修理費法時，尺寸鏈的每個尺寸都是根據(jù)該條件的經(jīng)濟加工精度制造的。組裝時，封閉回路中累積的總誤差必須超過公差。為了達到規(guī)定的裝配精度，必須修理尺寸鏈中指定的零件才能補償。需要修理的組成環(huán)一般稱為修理環(huán)，它是賠償環(huán)的一種，也稱為賠償環(huán)。用修理方法組裝時，首先要正確選擇補償環(huán)。修理費的優(yōu)點是可以擴大各組成環(huán)的制造公差。缺點是增加修理工藝，需要熟練

15、工，不能更換部件。數(shù)學方法使用極值法計算公差。8.3.5調(diào)整法，調(diào)整裝配法是在裝配時改變產(chǎn)品中可曹征零件的相對位置或選擇適當?shù)恼{(diào)整零件以達到裝配精度的方法。調(diào)整法的優(yōu)點是可以充分放寬構(gòu)成環(huán)的公差。缺點是結(jié)構(gòu)上要有補償物。調(diào)整法是機械產(chǎn)品普遍應用裝配精度的方法。曹征方法通常使用極值方法計算公差。根據(jù)曹征方法，曹征組合法分為可曹征組合法、固定曹征組合法、誤差抵消曹征組合法三種。1.可曹征的裝配方法可曹征的裝配方法是改變零件位置(移動、旋轉(zhuǎn)等)以滿足裝配精度要求的方法。在機械制造中使用可曹征裝配法的例子很多。如圖8.9所示，調(diào)整滾動軸承間隙或干涉的結(jié)構(gòu)，以防止軸承產(chǎn)生足夠的剛度和過度的熱量。使用圖8

16、.10所示的結(jié)構(gòu)，可以旋轉(zhuǎn)中間螺釘2，并向上和向下移動楔5，以改變螺釘螺母1、4、螺釘3之間的間距。8.3.5調(diào)整法，圖8.9曹征軸承間隙的結(jié)構(gòu)1曹征螺釘2螺母，8.3.5調(diào)整法，圖8.10是使用楔形曹征螺釘和螺母間隙的結(jié)構(gòu)1前螺母。2曹征螺絲；三絲條；4后螺母；5楔，8.3.5調(diào)整法，2 .固定調(diào)整裝配法是從尺寸鏈中選擇零件或添加為曹征環(huán)的裝配方法。作為曹征環(huán)的零件是用特定大小間隙級別制作的一組特殊零件。使用固定曹征方法時，計算裝配尺寸鏈的關(guān)鍵是確定補償環(huán)的組數(shù)和每個組的尺寸。3.誤差抵消曹征裝配法誤差抵消曹征裝配法是調(diào)整幾個校正環(huán)的相互位置，使加工誤差徐璐抵消，使閉合環(huán)滿足公差和極限偏差要

17、求的方法。解決示例8.3牙齒一章中介紹的案例問題。取決于使用分析的功能、輸出軸的結(jié)構(gòu)和裝配形式，以及各種尺寸鏈解決方法的適用范圍?？梢酝ㄟ^以下方法確保輸出軸上軸(軸承)安裝間隙的設(shè)計要求：(1)選擇可曹征的裝配方法。(2)安裝軸承端蓋時，可以調(diào)整放置在箱子和軸承端蓋之間的墊圈數(shù)目(薄厚度)，以調(diào)整滾動軸承間隙，從而防止軸承充分剛度和過熱。8.4牙齒章節(jié)如圖1.1所示，選擇了保證減速器輸入軸上軸(軸承)安裝間隙設(shè)計要求的尺寸鏈解除方法，并介紹了具體方法。實訓目的是通過實訓掌握解尺寸鏈的多種方法。根據(jù)具體情況，選擇解決尺寸鏈問題的方法，解決項目中的實際問題。課程(1)必須根據(jù)圖1.1所示的輸出軸的使用功能和裝配結(jié)構(gòu)，確保在框內(nèi)將輸出軸的各個部分沿軸方向放置。已知：零件的每個軸大小端蓋8、14凸緣大小24mm，軸承