互换性第七章尺寸链

1、下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )1第七章第七章 尺寸链尺寸链7.1 7.1 概述概述q 在设计中，零件的某一尺寸不仅与自身的有关在设计中，零件的某一尺寸不仅与自身的有关尺寸相互联系，而且与其它配合零件的有关尺尺寸相互联系，而且与其它配合零件的有关尺寸有直接或间接联系。因此，要进行几何量分寸有直接或间接联系。因此，要进行几何量分析计算（精度计算）。达到顺利装配，满足功析计算（精度计算）。达到顺利装配，满足功能要求。能要求。7.1.1 7.1.1 尺寸链的定义及特

2、点尺寸链的定义及特点1. 尺寸链尺寸链：在零件加工或机器装配过程中，相互联系：在零件加工或机器装配过程中，相互联系并按一定顺序排列的封闭尺寸组合。并按一定顺序排列的封闭尺寸组合。下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )21.特点：特点：q 尺寸链的封闭性尺寸链的封闭性：必须由一系列互相关联的尺：必须由一系列互相关联的尺寸排列成为封闭的形式。寸排列成为封闭的形式。q 尺寸链的制约性：尺寸链的制约性：某一尺寸的变化将影响其他某一尺寸的变化将影响其他尺寸的变化。尺寸的变化。

3、下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )3下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )47.1.1 7.1.1 尺寸链的基本术语及分类尺寸链的基本术语及分类1. 尺寸链的环：尺寸链的环：组成尺寸链的每一个尺寸组成尺寸链的每一个尺寸。2. 封闭环：封闭环：在零件加工或装配过程中，间接得到在零件加工或装配过程中，间接得到或最后形成的环（或最后形成的环

4、（A0）。）。3. 组成环：组成环：尺寸链中除封闭环以外的各环。尺寸链中除封闭环以外的各环。组成环组成环增环增环减环减环环环封闭环封闭环组成环组成环下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )51. 增环增环：在其它各组成环不便的条件下，某环尺在其它各组成环不便的条件下，某环尺寸增大时，封闭环尺寸也随之增大。反之，随寸增大时，封闭环尺寸也随之增大。反之，随之减小。之减小。2. 减环：减环：在其它各组成环不便的条件下，某环尺在其它各组成环不便的条件下，某环尺寸增大时，封闭环

5、尺寸随之减小。反之，随之寸增大时，封闭环尺寸随之减小。反之，随之增大。增大。3. 补偿环：补偿环：在计算尺寸链中，预先选定的组成环在计算尺寸链中，预先选定的组成环中的某一环，且可通过改变该环的尺寸大小和中的某一环，且可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求。位置使封闭环达到规定的要求。下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )61. 传递系数：传递系数：各组成环对封闭环影响大小的系数。各组成环对封闭环影响大小的系数。2. 传递系数由传递系数由 表示。表示。

6、iLf110LLCOSLL20下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )7尺寸链的分类尺寸链的分类1.按应用情况分类按应用情况分类：2.按联系方式分类按联系方式分类：1. 按按不同计量单位不同计量单位分类分类2. 按按标量、矢量标量、矢量分类分类零件尺寸链零件尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链装配尺寸链装配尺寸链基本尺寸链基本尺寸链派生尺寸链派生尺寸链长度尺寸链长度尺寸链角度尺寸链角度尺寸链标量尺寸链标量尺寸链矢量尺寸链矢量尺寸链下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量

7、互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )87.27.2 尺寸链的计算尺寸链的计算7.2.1 7.2.1 完全互换法计算尺寸链完全互换法计算尺寸链 完全互换法又称极值法，也是常用方法。完全互换法又称极值法，也是常用方法。此法此法是按误差综合是按误差综合最不利最不利的情况，即各增环均为最的情况，即各增环均为最大（或最小）极限尺寸而减环均为最小（或最大（或最小）极限尺寸而减环均为最小（或最大）极限尺寸，来计算封闭环极限尺寸的。此大）极限尺寸，来计算封闭环极限尺寸的。此法简便、可靠，其缺点是当封闭环公差较小、法简便、可靠，

8、其缺点是当封闭环公差较小、组成环数目较多时，会使组成环的公差过于严组成环数目较多时，会使组成环的公差过于严格。格。下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )9 尺寸链的计算，有以下三种情况：尺寸链的计算，有以下三种情况： （1）正计算：正计算：已知组成环，求封闭环已知组成环，求封闭环 。 （2）反计算：反计算：已知封闭环，求组成环已知封闭环，求组成环 。 （3）已知封闭环及部分组成环，求其余组成环。）已知封闭环及部分组成环，求其余组成环。1. 基本公式基本公式q 封闭环

9、的基本尺寸：线性尺寸链封闭环封闭环的基本尺寸：线性尺寸链封闭环（A0）的基本尺寸等于所有增环的基本尺的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸（寸（AZ）之和减所有减环基本尺寸（之和减所有减环基本尺寸（Aj j）之和。之和。1110nmjjmZZAAA下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )10当不是线性的尺寸链时当不是线性的尺寸链时q 封闭环的极限尺寸（封闭环的极限尺寸（A A0max0max、A A0min0min）110niiAA负值。，增环为正值；减环为传递系数11mi

10、n1maxmax0nmjjmZZAAA11max1minmin0nmjjmZxZAAA下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )11q 封闭环的公差（封闭环的公差（T T0 0） 当不是线性尺寸链时，应考虑传递系数（当不是线性尺寸链时，应考虑传递系数（） ：q 封闭环的极限偏差（封闭环的极限偏差（ESES0 0、EIEI0 0）110niiTT110niiTT1110max00nmjjmZZEIESAAES下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量

11、互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )12q 封闭环的中间偏差封闭环的中间偏差 中间偏差是尺寸公差带中点的偏差值，中间偏差是尺寸公差带中点的偏差值，它是上、下偏差的平均值，对于组成环，它是上、下偏差的平均值，对于组成环，其中间偏差为：其中间偏差为：1110min00nmjjmZZESEIAAEI下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )13下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互

12、换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )14 结论：结论：1）封闭环的公差比任何组成环的公）封闭环的公差比任何组成环的公差大。差大。 2）在零件尺寸链中，应选择精度）在零件尺寸链中，应选择精度要求最低的要求最低的 尺寸作封闭环尺寸作封闭环. 3)在装配尺寸链中，应遵循最短在装配尺寸链中，应遵循最短路线原则，也就是组成环数尽可能最少。路线原则，也就是组成环数尽可能最少。1. 正计算（公差控制计算）正计算（公差控制计算）q 已知组成环，求封闭环已知组成环，求封闭环 。下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性

13、与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )15例例 图图7 711(11(a)a)为车床溜板部位局部装配简图。装配为车床溜板部位局部装配简图。装配间隙间隙A A0 0要求为要求为0.0050.0050.0250.025。已知有关零件。已知有关零件的基本尺寸及其偏差为：的基本尺寸及其偏差为：A A1 1 , A, A2 220200.065mm0.065mm，A A3 3=5=50.006mm0.006mm，试校核装配间隙试校核装配间隙A A0 0能否得到保证。能否得到保证。 084. 0025下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测

14、量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )16 解：本例为正计算问题。间隙解：本例为正计算问题。间隙A A0 0为装配技术要求，为装配技术要求， 如图如图7 711(11(b)b)所示。其中所示。其中A A1 1为减环，为减环，A A2 2、A A3 3为增环。为增环。 A A0 0（A A2 2+A+A3 3）A A1 1= =（20+520+5）25=025=0 ES ES0 0=(ES=(ES2 2+ES+ES3 3)-EI)-EI1 1= =（0.065+0.0060.065+0.006）-0=0.071-

15、0=0.071EIEI0 0=(EI=(EI2 2+EI+EI3 3)-ES)-ES1 1= =（-0.065-0.0650.0060.006）-0.084=-0.155-0.084=-0.155. . A A0 0= = 显然，间隙得不到保证，这是由于组成环的公差不显然，间隙得不到保证，这是由于组成环的公差不合理所致。合理所致。071. 0155. 00下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )171.反计算（公差分配计算）反计算（公差分配计算） 已知封闭环，求组成环

16、已知封闭环，求组成环 。q 等公差法：是将封闭环的公差平均分配给等公差法：是将封闭环的公差平均分配给各个组成环（平均公差各个组成环（平均公差Tav）。）。 对于线性尺寸链：对于线性尺寸链： 此时，各组成环的公差值相等。此时，各组成环的公差值相等。110niiiTT10nTTi下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )18q 等精度法等精度法下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七

17、章第七章第七章第七章第七章) ) )19 最后最后下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )20下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )21下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )22下午10时22分互换性与技术测量互

18、换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )23下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )24q中间计算中间计算下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )25下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换

19、性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )267.3 解装配尺寸链的其他方法解装配尺寸链的其他方法1.分组互换法分组互换法2.修配法修配法3.调整法调整法下午10时22分互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量互换性与技术测量( ( (第七章第七章第七章第七章第七章第七章) ) )27修配法1. 修配法是根据零件加工的可能性，对各组成环规定经济可行的制造公差，装配时，通过修配方法改变尺寸链中预先规定的某组成环的尺寸（该环叫补偿环），以满足装配精度要求。2. 如图所示，将A1、A2和A3的公差放大到经济可行的程度，为保证主轴和尾架等高性的要求，选面积最小、重量最轻的尾架