尺寸链计算

尺寸链计算

1、计算内容

（1）凡有若干尺寸（包括角度）组合而成的，影响装配技术要求和使用性能要求的重要几何特征量均应列为计算项目。其中几何特征量包括“间隙量、重叠量、突出量、距离、行程、回转量、倾角、同轴度、垂直度、平行度等”。

（2）要求用互换法保证装配技术条件的项目，需要计算上述几何特征值的极限值；要求用补偿法保证装配技术要求的项目，需要计算上述几何特征有关的补偿环参数，如修配量、调整范围等。

①互换法：完全互换法、大数互换法

1*完全互换法：用极值法计算得到，不需要挑选或改变其大小及位置，装入后即可达到封闭环的公差要求。

2*大数互换法：用概率法计算得到，装入后绝大多数能达到要求，一般置信水平取99.73%。

②补偿法

1*修配法：装配时去除“补偿环”的部分材料，改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。该方法通常采用极值公差公式计算。

2*调整法：装配时用调整的方法改变补偿环的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。一般以螺栓、斜面、挡环、垫片或轴连接中的间隙等作为补偿环。该方法通常采用极值法公差公式计算。

2、尺寸链

（1）尺寸链分为“线性尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链”

（2）尺寸链的组成环有：增环、减环、封闭环（下角标0）、补偿环。 （3）零件尺寸与装配尺寸统称设计尺寸。

（4）增环减环：一旦封闭环确定后，增环减环也就确定不变了。 增环减环判定方法： ①定义法 ②回路法：

首先给封闭环一个方向（沿尺寸线任意方向），然后从箭头（arrow）尾端开始（即namely：与封闭环共基线处为箭尾），沿各尺寸线和基线，朝与封闭环箭头相反方向画一回路，与封闭环同向为增环，反向为减环。 ③直观法：

1*与封闭环串联的尺寸是减环，与封闭环共基线并联的是增环；2*串联的组成环性质相同，共基线并联的组成环性质相反。 封闭环：间接的的尺寸；

增环：尺寸链图中与封闭环同向的环； 减环：尺寸链图中与封闭环反向的环。 （5）尺寸链计算的几种情况 ①正计算：已知组成环，求封闭环。

作用：1*验算所设计的产品能否满足性能要求；2*零件加工后能否满足零件技术要求。

②反计算：已知封闭环，求个组成环。

作用：反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面。反计算结果不是唯一的，如何将封闭环的公差合理的分配给各组成环，存在一个优化问题。

③中间计算：已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环的基本尺寸及公差（偏差）。

作用：可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。

3、零件尺寸链计算

为满足装配工艺，故，需要由装配尺寸链反推，根据计算结果对零件尺寸公差、形位公差进行调整。

4、工艺尺寸链计算

针对零件本身，工艺尺寸指工艺尺寸、定位尺寸、基准尺寸。

5、装配尺寸链计算

装配精度的要求：尺寸精度，位置精度，运动精度，接触精度。 产品质量决定因素：结构设计的合理性、零件的加工质量、装配质量和

加工精度。

6、计算方法

（1）极值法

简单可靠，但当封闭环公差太小时，分摊给组成环的公差可能过小，造成加工困难，成本增加。

相关公式：

封闭环的基本尺寸计算：A0A增A减； 封闭环极限尺寸计算：（上偏差ES，下偏差EI） 上偏差：A0MAX增环上偏差减环下偏差； 下偏差：A0min增环下偏差减环上偏差 （2）概率法

以概率论为理论基础，计算科学、复杂、经济效果好，用于较复杂的大批量生产过程。根据封闭环公差反求的组成环公差要比极值法大n倍，经济性更好。

7、测量基准与设计基准不重合问题

测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和时，就可能出现“假废品”，此时需要对相关尺寸进行复检和验算。

不到迫不得已，不要使工艺基准和设计工艺基准不重合。

8、公差分配方法

（1）等公差法原则分配 （2）按等公差原则分配 （3）按实际可行性分配

9、尺寸链计算项目内容

（1）项目名称 （2）计算条件 （3）结构简图

（4）尺寸链图 （5）尺寸量方程 （6）已知数据 （7）计算过程 （8）计算结果 （9）结论