尺寸链原理及应用
尺寸链的基本概念
• 一组互相联系且按一定顺序排列的封闭尺 寸的组合,称为尺寸链。
• 把若干零件的尺寸或一个零件上的若干尺 寸按一定次序排列而形成的封闭图称为尺 寸链图。
发动机曲轴第一主轴颈与轴承装配在一起,轴向间隙C0是设计时确定的装配 精度,它取决于主轴颈长度C1,锁止垫片宽度C3、C4以及轴瓦宽度C2。这 几个尺寸之间的关系我们可以画出一个图来表示,如图所示,这就是尺寸链
轴向间隙C0、主轴颈长 度C1、锁止垫片宽度 C3、C4、轴瓦宽度C2
零件设计尺寸链
• 全部组成环为同一零件的设计尺寸所形成 的尺寸链。
• C1、C2、C3是设计给定的,即为组成环; 而C0是由C1、C2、C3间接确定的,为封闭 环。
• 在零件尺寸链中,标注的尺寸为组成环, 未标注的尺寸为封闭环。
直线尺寸链
• 全部组成环平行于封闭环的尺寸链,也称 为线性尺寸链,是尺寸链的基本形式。
按构成尺寸链各环的几何特征分类
• 角度尺寸链:封闭环为角度尺寸---①全部 环为角度尺寸的尺寸链;②或者组成环既 有长度尺寸又有角度尺寸,而封闭环为角 度尺寸的尺寸链。
按尺寸链的作用分类
• 装配尺寸链 • 零件设计尺寸链 • 工艺尺寸链
装配尺寸链
• 全部组成环为不同零件的设计尺寸所形成 的尺寸链。
组成环又可分为增环和减环
• 增环:尺寸链中,某组成环的变动将引起 封闭环的同向变动,则称该环为增环。
• 所谓同向变动,是指组成环增大,封闭环 也增大;组成环减小,封闭环也减小。
• 减环:尺寸链中,某组成环的变动将引起 封闭环的反向变动,则称该环为减环。
• 所谓反向变动,是指组成环增大,封闭环 也减小;组成环减小,封闭环也增大。
• 画尺寸链图时,各个尺寸不必严格按比例 画出,但应保持各个尺寸原有的联接关系。
尺寸链的组成
• 尺寸链中的每一个尺寸或角度量称为环。 • 分为组成环与封闭环
• 封闭环:尺寸链中封闭环是由组成环尺寸所决定 的,因此,它的存在依赖于组成环而间接形成, 在零件加工或机械产品装配过程中,最后自然形 成(间接获得)这一尺寸。
尺寸链原理及应用
• 在机械的设计、制造过程中,普遍存在着 尺寸链问题,它最初是由机器装配过程发 展而形成的。在把零件组装成机器的过程 中,也就将零件上有关的尺寸进行了组合 和积累。由于零件尺寸不可能制造的绝对 准确,或多或少总会有误差产生,因此, 在装配的同时也就会有误差的综合和累积, 累积后形成的总误差将会影响机器的工作 性能和质量。这样就形成了零件的尺寸误 差和综合误差之间的相互影响关系,由这 种相互影响关系逐渐发展形成了尺寸链的 基本原理。
• 以后,尺寸链原理逐渐发展,在产品设计、 制造、装配调整以及试验和检验等各个生 产阶段中,每个阶段都可应用这一原理对 产品质量进行分析。因此,明确尺寸链原 理并熟悉掌握尺寸链的分析和计算方法, 可以把机器的设计、制造、工艺装备的检 查和调整,以及装配试验等各个环节相互 联系在一起,采用综合控制误差的措施, 有效地达到机器产品的性能指标和精度标 准,保证机器的质量。
零件设计尺寸链
链
工艺尺寸链
的
分
直线尺寸链
类
按构成尺寸链各环的空间位置分类
平面尺寸链
空间尺寸链
按尺寸链间相互关系分类
独立尺寸链 并联尺寸链
串联尺寸链
按构成尺寸链各环的几何特征分类
• 长度尺寸链 • 角度尺寸链
按构成尺寸链各环的几何特征分类
• 长度尺寸链:封闭环为长度尺寸---①全部 环为长度尺寸的尺寸链;②或者组成环既 有长度尺寸又有角度尺寸,而封闭环为长 度尺寸的尺寸链。
C1、C2、C3为减环;C4、C5为增环
尺寸链的分类
• 由于尺寸链的构成随各种机械产品的结构 或零件结构不同而有所差异,用尺寸链来 解决问题的目的不一样,并且应用场合也 不一样,因此,尺寸链有各种不同的分类 方法。
Hale Waihona Puke 按构成尺寸链各环的几何特征分类
长度尺寸链
角度尺寸链
尺
装配尺寸链
寸
按尺寸链的作用分类
增环与减环的判定
• 分析与计算尺寸链时,首先判断尺寸链中 各组成环是增环还是减环。
• 在图中各环尺寸标注单箭头,箭头方向沿 着封闭图形的一个方向流动,包括封闭环 在内与组成环一样标注(可以在封闭图形 内画出一封闭回路,并在回路上标注箭头 或是方向,然后尺寸线箭头标注沿该方向 或反方向进行)。
• 凡是各组成环尺寸线箭头方向与封闭环尺 寸线箭头方向相反的,为增环,方向相同 的,为减环。
平行度 2 ,则前端面C与轴承座孔轴线Ⅰ间的垂直度 0 被间接获得, 120 在加工
过程中形成了由位置公差构成的尺寸链。
尺寸链的特征
• 一、封闭性:按一定顺序排列,最后封闭 • 二、关联性:任何一个尺寸变化都会引起
其它尺寸的变化 • 三、至少由三个或以上的尺寸组成
尺寸链图
• 把若干零件的尺寸或一个零件上的若干尺 寸按一定次序排列而形成的封闭图称为尺 寸链图。
工艺尺寸链
• 全部组成环为同一零件的工艺尺寸所形成的尺寸 链。
• 工序尺寸C1、C2是加工中直接保证的,为组成环; C0是间接保证的,为封闭环。
• 在工艺尺寸链中,直接保证的工艺尺寸为组成环, 间接保证的工艺尺寸为封闭环。
按构成尺寸链各环的空间位置分类
• 直线尺寸链 • 平面尺寸链 • 空间尺寸链
封闭环
• 由其它环间接形成的环。它是一个特殊的 环,今后谈到封闭环,一般以A0、B0、C0 表示。
• 一个尺寸链中只有一个封闭环。 • 特点:其它环的误差必然累积在这个环上,
因此封闭环误差是所有各组成环误差的综 合。
组成环
• 尺寸链中,除封闭环以外的其它环都称为组成环。
• 或着说,对封闭环发生直接影响的那些尺寸和位 置关系称为组成环,它是由加工时直接得到的, 是由其本身的制造条件独立产生而存在的,不受 其它环的影响。因此,是由该加工设备和加工方 法而确定的。
C2尺寸已加工完,在加工A面时,要保证两个尺寸C1、C0,但由于C1的尺寸 精度高于C0,因此,加工过程中,C1尺寸是直接加工得到,而C0尺寸是间接 得到的。
C1、C2、C0形成一个封闭尺寸组合,即为尺寸链。
成位置公差尺寸链。
制造过程中,分别保证前端面C与平面B间的垂直度 1 以及平面B与轴承座孔轴线Ⅰ间的