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1、第第9章章 尺寸链尺寸链9.1 尺寸链及其组成尺寸链及其组成9.1.1 尺寸链的基本概念尺寸链的基本概念 一个零件或一台机器的结构尺寸，总存在着一些相互联系，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。尺寸链具有两个特性：尺寸链具有两个特性： 封闭性 组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭系统. 相关性 其中一个尺寸变动将影响其它尺寸变动。9.1.2 尺寸链的组成尺寸链的组成 组成尺寸链的各个尺寸称为环。尺寸链的环分为封闭环和组成环。 封闭环封闭环 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸。封闭环是尺寸链中唯一的特殊环,一般以字母加下标“0”表示,如A0、B0等。如图91
2、中的尺寸A0。 组成环组成环 尺寸链中除封闭环以外的其它环。同一尺寸链中的组成环，一般以同一字母加下标“1、2、3、”表示，如A1、A2、等。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。 增环增环 与封闭环同向变动的组成环，即当该组成环尺寸增大（或减小）而其它组成环不变时，封闭环也随之增大（或减小）。 减环减环 与封闭环反向变动的组成环，即当该组成环尺寸增大（或减小）而其它组成环不变时，封闭环的尺寸却随之减小（或增大）。9.1.3 尺寸链的建立与分析尺寸链的建立与分析 建立尺寸链建立尺寸链 建立装配尺寸链时，应了解零件的装配关系、建立装配尺寸链时，应了解零件的装配关系、装配方法及装配性能要求
3、；装配方法及装配性能要求； 建立工艺尺寸链时应了解零部件的设计要求及建立工艺尺寸链时应了解零部件的设计要求及其制造工艺过程，同一零件的不同工艺过程所形其制造工艺过程，同一零件的不同工艺过程所形成的尺寸链是不同的。成的尺寸链是不同的。 正确地确定封闭环正确地确定封闭环 装配尺寸链的封闭环就是产装配尺寸链的封闭环就是产品上有装配精度要求的尺寸。如同一个部件中各品上有装配精度要求的尺寸。如同一个部件中各零件之间相互位置要求的尺寸，或保证配合零件零件之间相互位置要求的尺寸，或保证配合零件的配合性能要求的间隙或过盈量。的配合性能要求的间隙或过盈量。 工工艺艺尺尺寸寸链链的的封封闭闭环环是是在在加加工工中
4、中最最后后自自然然形形成成的的环环，一一般般为为被被加加工工零零件件要要求求达达到到的的设设计计尺尺寸寸或或工工艺艺过过程程中中需需要要的的余余量量尺尺寸寸。加加工工顺顺序序不不同同，封封闭闭环环也也不不同同。所所以以工工艺艺尺尺寸寸链链的的封封闭闭环环必必须须在在加加工工顺顺序序确确定定之之后后才能判断。才能判断。 确确定定封封闭闭环环之之后后，应应确确定定对对封封闭闭环环有有影影响响的的各各个个组组成成环环，使使之之与与封封闭闭环环形形成成一一个个封闭的尺寸回路。封闭的尺寸回路。 查查找找组组成成环环 查查找找装装配配尺尺寸寸链链的的组组成成环环时时，先先从从封封闭闭环环的的任任意意一一端
5、端开开始始，找找相相邻邻零零件件的的尺尺寸寸，然然后后再再找找与与第第一一个个零零件件相相邻邻的的第第二二个个零零件件的的尺尺寸寸，这这样样一一环环接接一一环环，直直到到封封闭闭环环的的另另一一端端为为止止，从从而形成封闭的尺寸组。而形成封闭的尺寸组。 例例如如，图图93所所示示的的车车床床主主轴轴轴轴线线与与尾尾架架轴轴线线高高度度差差的的允允许许值值A0是是装装配配技技术术要要求求，为为封封闭闭环环。组组成成环环可可从从尾尾架架顶顶尖尖开开始始查查找找，尾尾架架顶顶尖尖轴轴线线到到底底面面的的高高度度A1、与与床床面面相相连连的的底底板板的的厚厚度度A2、床床面面到到主主轴轴轴轴线线的的距
6、距离离A3，最最后后回回到到封封闭闭环环。A1、A2和和A3均为组成环。均为组成环。 画尺寸链线图 为了清楚地表达尺寸链的组成，通常不需要画出零件或部件的具体结构，也不必按照严格的比例，只需将尺寸链中各尺寸依次画出，形成封闭的图形即可，这样的图形称为尺寸链线图。如图93b所示。在尺寸链线图中，常用带单箭头的线段表示各环，箭头仅表示查找尺寸链组成环的方向。与封闭环箭头方向相同的环为减环，与封闭环箭头方向相反的环为增环。如图93b中，A3为减环，A1、A2为增环。 计算尺寸链计算尺寸链 分析计算尺寸链是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸和精度，计算尺寸链的方法通常有三种： 正计算正计算 已知各组
7、成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。主要用来验算设计的正确性，又叫校核计算。 反计算反计算 已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。主要用在设计上，即根据机器的使用要求来分配各零件的公差。 中间计算中间计算 已知封闭环和部分组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸，常用在加工工艺上。反计算和中间计算通常称为设计计算。9.2 用完全互换法解尺寸链用完全互换法解尺寸链9.2.1 基本公式基本公式 设尺寸链的组成环数为设尺寸链的组成环数为m，其中有其中有n个个增环，增环，Ai为组成环的基本尺寸，对于直为组成环的基本尺寸，对于直线尺寸链有如下计算公式：线尺寸链有如下计算公式：
8、封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。减环的基本尺寸之和。 封闭环的极限尺寸封闭环的极限尺寸 封闭环的最大极限尺寸等于封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环最所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环最小极限尺寸之和；封闭环的最小极限尺寸等于小极限尺寸之和；封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。最大极限尺寸之和。 封闭环的极限偏差封闭环的极限偏差 封闭环的上偏差等于所有封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和；封增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和；封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和。有减环上偏差之和。 封闭环的公差封闭环的公差 封闭环的公差等于所有组成环封闭环的公差等于所有组成环公差之和。公差之和。 在零件尺寸链中，一般选最不重要的环作为封在零件尺寸链中，一般选最不重要的环作为封闭环，而在装配尺寸链中，封闭环是装配的最闭环，而在装配尺寸链中，封闭环是装配的最终要求终要求.
