装配尺寸链的解算示例和尺寸链的计算

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7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规定的要求,该组成环为补偿环。

二、尺寸链的形成

为分析与计算尺寸链的方便,通常按尺寸链的几何特征,功能要求,误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点,对尺寸链加以分类,得出尺寸链的不同形式。

1.长度尺寸链与角度尺寸链

①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链

②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链

2.装配尺寸链,零件尺寸链与工艺尺寸链

①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链

②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链

③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸指工艺尺寸,定位尺寸与基准尺寸等。

装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链

装配尺寸链的解算示例

=(标准件)

封闭环的公称尺寸为零,即,先将各组

于内尺寸的组成环按基孔制,孔中心距按对称分布决定其极限偏差。不过需要留一个组成环,其极限偏差确定后计算得到。该组成环称为协调环。此处A s为垫圈,容易加工,且其他尺寸都便于用通用量具测量,故选A s为协调环。由此确定除协调环外各环的极限偏差

为:最后计算确定协调环

为: (2)不完全互换法。采用不完全互换法时,装配尺寸链采用概率法公式计算。当各组成环尺寸服从正态分布时封闭环公差T o

与各组成环公差T t的关系满足。若各组成环尺寸不服从正态分

布,则取封闭环公差T o与各组成环公差T t的关系满足。K依具体分布而定,一般可以取K=1.2~1.6。仍然以图57-4所以示的装配关系简图是基本尺寸,装配精度要求为例,设各组成环尺寸服从一个标准件A4的尺寸链,取各组成环的平均公差T(mm)为:

一般平面装配尺寸链中,组成环对封闭环的误差传递系数的绝对值一般不等于1,需要先根据几何关系建立尺寸链方程后,再确定误差传递系数。

图57-8a为哥德式直线滚动导轨副的装配关系,图57-8b为一对沟槽的钢球接触关系。该导轨副有四对沟槽,滑板与导轨轴各对沟槽的设计中心并不在同一点,分别位于图57-8a中的Xhi,Yhi和Xdi,Ydi(i=1,2,3,4),h表示滑板,d表示导轨轴。装配后钢球在沟槽中的过盈量是主要的装配精度要求之一。

图57-8b所示为右上角一对沟槽的接触关系,单个哥德式沟槽的母线为两段对称的圆弧,圆弧的半径为R,圆心距离为yo。记钢球设计尺寸为φo,实际尺寸为φ;钢球在单个沟槽中的压力角为ao,由于四对沟槽相互约束形成的压力角为a,设计尺寸△x、△y跟别表示两个沟槽中心在水平方向和垂直方向的距离,由图可见x=2(R-φo/2)cosao-△x、y=2(R-φo/2)sinao+△y。

在设计状态下,一对沟槽的四段圆弧的中心组成一个平行四边形,其对角线为相对两段圆弧的圆心连线。装配时钢球与沟槽的接触点位于该平行四边形较长的那条对角线的延长线与圆弧的交点,即图中的U、T两点。记钢球过盈量为C,以C为装配精度的尺寸链为:

作出图中的尺寸关系图,通常约定平行度的基本尺寸为oo,垂直度基本尺寸为90°,被检面相对基准面逆时针转动为正方向。从封闭环的一条边开始,以其为基准面判断与相关的组成环变化对封闭环的影响。再依次下一个的组成环对封闭环的影响,直至到封闭环的另一条边结束。

若先以图中燕尾导轨Ⅲ为基准面,床身V形导轨Ⅱ为被检面,判别a2变化对ao的影响。当a2变大,Ⅱ相对Ⅲ逆时针转动时,带动主轴轴线Ⅰ也相对Ⅲ逆时针转动,ao变小,故a1也为减环。依通常的基本尺寸约定,需要加上一个180°以使得尺寸链封闭,得到尺寸链方程为: