装配尺寸链的基础知识及计算文本

1、机械制造技术专业教学资源库 装配尺寸链的基础知识及计算 装配尺寸链的基础知识及计算一.装配精度 产品中某些零件相互位置的正确关系，是由零件尺寸和制造精度所确定的，即零件精度直接影响装配精度。a图中，齿轮孔与轴配合间隙A0，b图中齿轮端面和箱内壁凸台端面配合间隙B0 ,c图中机床床鞍和导轨之间配合间隙C0，A0、B0、C0尺寸的大小就是装配精度。 图1装配精度2 装配尺寸链的基本概念（一）装配尺寸链 在装配过程中，把一些影响某一装配精度的有关尺寸按一定的顺序连接成一个封闭图形，这就是尺寸链。如下图所示,尺寸A1 、A2的大小直接影响A0的精度，把这三个尺寸按顺序连接成一个封闭的图形，就形成了尺寸

2、链。尺寸链的特点：1.各有关尺寸连接成封闭的图形。 2.构成这个封闭图形的每个独立尺寸的误差都影响装配精度。 图2 装配尺寸链（二）装配尺寸链简图 为了方便，画装配尺寸链简图时，不必画出该装配部分的具体结构，也不需按严格的比例，只需依次绘出各有关尺寸，排成封闭图形的尺寸链简图，如下图所示。 图3装配尺寸链简图(三）装配尺寸链的环 构成尺寸链的每一个尺寸称为“环”，每个尺寸链至少应有3个环。1.封闭环 在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成（间接获得）的尺寸。一个尺寸链只有一个封闭环。如上图中的A0、B0、C0。装配尺寸链中的封闭环就是装配技术要求。2.组成环 尺寸链中除封闭环以外的环称为组成

3、环。如图中的尺寸A1 、A2。注意：同一尺寸链中的尺寸必须用同一字母表示。图4 装配尺寸链的环 3.增环 在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大（减小）时，封闭环随之增大（减小），那么该环就称为增环。下图中的A1 、B1、C2、C3就是增环。用符号 来表示。4. 减环 在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大（减小）时，封闭环随之减小（增大），那么该环就称为增环。下图中的A2、B2、B3、C1就是减环。用符号 来表示。5. 增环和减环的判断方法： 在尺寸链图上,假设一个旋转方向,即由尺寸链任一环的基面出发,绕其轮廓顺时针方向或逆时针方向转一周,回到这一基面。按该旋转方向给每个环标出箭头,如下

4、图所示。凡是箭头方向与封闭环相反的为增环;箭头方向与封闭环相同的为减环。 图5 装配尺寸链增减环的判断（4） 封闭环的极限尺寸及公差1. 封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸=(所有增环基本尺寸之和)减去(所有减环基本尺寸之和),即2. 封闭环的最大极限尺寸 当所有增环都为最大极限尺寸,而减环都为最小极限尺寸时,则封闭环为最大极限尺寸,即3. 封闭环的最小极限尺寸 当所有增环都为最小极限尺寸,而减环都为最大极限尺寸时,则封闭环为最小极限尺寸,即 4.封闭环公差 封闭环公差等于各组成环公差之和。 上述公式中 m增环的数目 n减环的数目 三常用的装配方法产品的装配过程不是简单地将零件连接起来的过程，

5、而是每一步装配工作都应满足预定的装配要求，即达到一定的装配精度。为了正确处理装配精度和零件制造精度二者的关系，妥善处理生产的经济性与使用要求的矛盾，形成了以下装配方法： （一）完全互换装配法在同类零件中，任何一个装配零件，不经修配即可装入部件中，并能达到规定的装配要求，这种装配方法称为完全互换装配法，它的特点如下：1.装配操作简单，生产效率高。2.容易确定装配时间，便于组织流水线装配。3.零件磨损后，便于更换。4.零件加工精度高，制造费用随之增加，因此适于组成环数少、装配精度要求不高的场合。（二）选择装配法 选择装配法有直接选配法和分组选配法两种。1.直接选配法是由装配工人直接从一批零件中选择

6、合适的零件进行装配。这种方法比较简单，其装配质量凭工人的经验和感觉来确定，但装配效率不高。2.分组选配法是将一批零件逐一测量后，按实际尺寸的大小分成若干组，然后将尺寸大的包容件与尺寸大的被包容件相配，将尺寸小的包容件与尺寸小的被包容件相配。这种装配方法的配合精度决定于分组数，即增加分组数可以提高装配精度。分组装配法的特点如下：1)经分组装配后零件的配合精度高2）因零件制造公差放大，所以加工成本降低。3）增加了对零件的测量分组工作量，并需要加强对零件的储存盒运输管理，可能造成半成品和零件的积压。4）分组装配法常用于大批量生产中装配精度要求很高、组成环数较少的场合。 （三）修配装配法装配时，修去指

7、定零件上预留修配量以达到装配精度的装配方法。它的特点如下：1. 通过修配得到的装配精度，可降低零件的制造精度。2. 装配周期长，生产率低，对工人技术水平要求较高。3. 修配法适用于单件和小批量生产及装配精度要求较高的场合。 （四）调整装配法 装配时调整某一零件的位置或尺寸以达到装配精度的装配方法。它的特点如下：1.零件可按经济精度确定加工公差，装配时通过调整达到装配精度。2.使用中还可以定期进行调整以保证配合精度，便于维护与修理。3.生产率低，对工人技术水平要求高。4.除必须采用分组装配法的精密配件外，调整法可用于各种装配场合四装配尺寸链的解法根据装配精度（即封闭环公差）对有关尺寸链进行正确分

8、析，并合理分配各组成环公差的过程，叫解尺寸链。它是保证装配精度、降低产品制造成本、正确选择装配方法的重要依据。常用四种方法：（一）完全互换法解尺寸链 按完全互换装配法的要求解有关的装配尺寸链称完全互换法解尺寸链。计算工艺步骤如下：1. 根据题意绘出尺寸链简图，并校验各环基本尺寸。2. 确定各组成环尺寸公差及极限尺寸。3. 确定协调环。一般以便于制造及可用通用量具测量的尺寸作为协调环。（二）分组选配法解尺寸链 将尺寸链中的组成环的制造公差放大到经济加工精度的程度，然后分组进行装配，以保证装配精度。（三）修配法解尺寸链 尺寸链各尺寸均按经济公差制造，主要任务是确定修配环在加工时的实际尺寸。（四）调

9、整法解尺寸链调整法解尺寸链时，改变调整环的方法有两种：1.可动调整法 用改变零件的位置来达到装配精度的方法。2.固定调整法 在尺寸链中选定一个或加入一个零件作为调整环。 五装配尺寸链的计算例：下图所示齿轮轴装配中，要求装配后齿轮端面和箱体凸台端面之间具有0.1-0.3mm的轴向间隙。已知B1=800+0.1mm,B2=600-0.06mm,问B3尺寸应控制在什么范围内才能满足装配要求？ 图6齿轮装配图解：1、根据题意绘制尺寸链简图 图7尺寸链简图 2、确定封闭环、增环和减环。 根据画箭头判断可知，B为封闭环，B1 为增环，其余两环为减环。 3、列尺寸链方程式，计算B3。 B=B1-（B2+B3) B3=B1-B2-B =80-60-0=20mm 4、确定B3的极限尺寸。 Bmax=B1max-(B2mi