機械設計-尺寸鏈原理與應用

尺寸鏈原理及應用（yòng）

      在機械設計和工藝工作中，為保證加工、裝配和（hé）使用的質量，經（jīng）常要對一些相互關聯的尺寸（cùn）、公差和技術要求進行分析和計算，為使計算工作簡化，可采用尺寸鏈原理。尺寸鏈原理是分析和計算工序尺寸很有效的工具，在製定機械加工工藝規程和保（bǎo）證裝配精度中都有很重要的應（yīng）用

一、尺寸鏈的定義、組成

定義：尺寸鏈就是（shì）在零件加工或機器裝配（pèi）過程（chéng）中，由相互聯係且按一定順序連接的封閉尺寸組合。

組成：

環——尺寸鏈（liàn）中的每一個尺寸。它可（kě）以是（shì）長度或（huò）角度。

封閉環——在零件加工或裝配（pèi）過程中間接獲（huò）得或最後（hòu）形成的環（huán）。

組成環——尺寸鏈中對封閉環有影響的（de）全部（bù）環。

組成環又可分為增環和減環。

增環——若該環的變動引起封閉環的同向變動，則該環為增（zēng）環．

減（jiǎn）環——若該環（huán）的變動引（yǐn）起封閉環的反向變動。則該環為減環。

尺寸鏈特性

封閉性：尺寸鏈必是一組有關尺寸首尾相（xiàng）接所形成的尺寸封閉圖。其中應包含（hán）一個間（jiān）接保（bǎo）證的（de）尺寸和若（ruò）幹個對此有影響的直（zhí）接獲得的尺寸

關聯性：尺寸鏈中間接保證的尺寸受精度直接保證的尺寸精（jīng）度（dù）支配，且間接保證（zhèng）的尺寸精度必然低於直接獲得的尺寸精度

工藝尺寸鏈：同一個零件、工序（xù）尺寸相關聯 裝配尺寸鏈：相關聯的不同零件、不同（tóng）設計尺寸

尺寸鏈的建立

1、確定（dìng）封閉環（huán）

關鍵

1）加工順（shùn）序或裝配順序（xù）確定後才能確定封閉環。

2）封閉環的基本（běn）屬（shǔ）性為“派生”，表現為尺寸間接獲得。

要領（lǐng）

1）設計尺寸往往是封閉環。

2）加（jiā）工餘量往往是封閉環（靠火花磨除外）。

2、組成環確定

關鍵

1）封閉環確定（dìng）後才能確定。

2）直接獲（huò）得（dé）。

3）對封閉（bì）環有影響

確定封閉環（huán）注意：

1）零件尺寸鏈的封（fēng）閉環應為公差等級要求最低的（de）環，一般在零件圖（tú）上不進行標注，以免引（yǐn）起加（jiā）工中的混

亂。

2）在確定封閉環之後，應確定對封（fēng）閉環有影響的（de）各個組成環，使之與封閉環形成（chéng）一個封閉的尺寸回路。

3）在建立尺（chǐ）寸鏈時應遵守“最短尺（chǐ）寸鏈原則”，即（jí）對於某一封閉環（huán），若存（cún）在多個尺寸鏈時，應選擇（zé）組成

環數最少的尺寸鏈進行分析計算。

※※增、減環判別方法

在尺寸鏈圖中（zhōng）用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環，其中與封閉環箭頭方向（xiàng）相反者為增環,與封閉環

箭頭方向相同者為減環。

【回路做圖（tú）法】

回（huí）路法作圖注意

a 明確工藝要求

b 從封閉環開始，找出與之關聯尺寸

c 形（xíng）成封閉圖形

d 判別增（zēng）、減環

二、尺寸鏈的分（fèn）類

1、按應用（yòng）範圍分類

1）工藝尺寸鏈——全部組成環為同一零件工藝尺寸（cùn）所形（xíng）成的尺寸鏈。

2）裝（zhuāng）配尺（chǐ）寸鏈——全部組成環為（wéi）不同零件設計尺寸所形成的（de）尺寸鏈。

3）零（líng）件尺寸（cùn）鏈——全（quán）部組成環為同一零件設（shè）計尺寸所形成的尺寸鏈。

4）設計尺寸鏈（liàn）——裝配尺寸（cùn）鏈與零件尺寸鏈，統稱為設計尺寸鏈。

2、按幾何特征及空間位置分（fèn）類（lèi）

1） 長度（dù）尺寸鏈（liàn）—全部環為（wéi）長度的尺寸鏈

2） 角度尺寸鏈—全（quán）部環為角度的尺寸鏈

3）直線尺寸鏈—— 全部組成環平行於封閉環的尺寸鏈。

4）平麵尺寸鏈—— 全部組成環位於一個或幾個平行平麵內，但（dàn）某些組成環不平行於封閉環的（de）尺寸鏈（liàn）。

5） 空間尺寸（cùn）鏈——組成環位於（yú）幾個不平行平麵內的尺寸鏈。

三、尺（chǐ）寸（cùn）鏈的計算幾種情況

(1)正計算——已知各組成環，求（qiú）封閉環。

(2)反計算——已知封閉環，求各組成（chéng）環。

(3)中間計算——已（yǐ）知封閉環和部分組成環的基本尺寸及公差，求其餘的一個或幾個組成環基本尺寸及公差（或偏差）。（中間計算可用於設計計（jì）算與工藝計算，也可用於驗算。）

工藝尺寸（cùn）鏈:由單個零件在工藝（yì）過程中（zhōng）的有關尺寸所形成的尺寸鏈。

例如：在加工中形成的尺寸鏈——工藝尺寸鏈

尺寸鏈計算是根據結（jié）構或工藝上的要求，確定尺寸鏈中各環的基本尺寸及公差或偏差。

計算方（fāng）法有兩種：

極值法（也稱極大極小（xiǎo）法）:它是以各組成環的最大值（zhí）和最小值為基礎，求出封閉環的最大值和最小值。

概率法:它是以概率理論為基礎來解算尺寸鏈。