尺寸链计算(带实例)
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公差尺寸链计算公式公差尺寸链公差尺寸链是指由一系列零件组成的装配体系中,各零件之间的公差关系。
在机械设计和生产过程中,正确的计算和控制公差尺寸链是确保装配质量的重要因素。
下面列举一些相关的计算公式,并给出解释和例子。
1. 最大材料条件与最小材料条件最大材料条件(MMC)是指零件或特征的最大尺寸,而最小材料条件(LMC)是指零件或特征的最小尺寸。
根据这两个条件,在公差尺寸链的计算中,我们可以得到以下两个公式:•最大材料条件下公差尺寸:T = MMC - 低限制公差•最小材料条件下公差尺寸:T = LMC - 高限制公差以螺纹为例,最大材料条件下,螺纹轴的最大尺寸为25 mm,低限制公差为- mm,那么螺纹轴的最大材料条件下公差尺寸为 mm(25 + (-))。
2. 链公差法则在公差尺寸链的计算中,使用链公差法则可以将公差传递从装配体到各个零件,下面是链公差法则的一般形式:T(a, b) = T(a) + T(b) + |∑L|其中,T(a, b)是装配体尺寸的公差,T(a)和T(b)分别是零件a和b的公差,∑L是两个零件直接的公差和(所有相邻公差的代数和),也称为“累加和”。
以一个简单的装配体为例,该装配体由两个零件a和b组成,零件a的公差为 mm,零件b的公差为 mm。
两个零件的直接公差和为 mm。
根据链公差法则,装配体的公差尺寸为:T(a, b) = + + || = mm3. 频率分布法则在公差尺寸链的计算中,使用频率分布法则可以根据具体的公差分布情况,计算出装配体尺寸的公差。
以下是频率分布法则的一般形式:T = ΔD × K其中,ΔD是公差限制域(公差分布范围的一半),K是概率累积函数曲线的系数。
以一个简单的零件为例,假设公差限制域为 mm,概率累积函数曲线的系数为。
那么该零件的公差尺寸为:T = × = mm总结•最大材料条件与最小材料条件可用于计算公差尺寸。
•链公差法则可用于将公差传递到装配体。
概率法尺寸链计算范例
假设我们有一个尺寸链,包括尺码为S、M、L、XL、XXL的商品。
每个尺码的出货频率如下:
S:0.2
M:0.3
L:0.4
XL:0.08
XXL:0.02
首先,我们需要计算每个尺码的累计概率。
S:0.2
M:0.5 (0.2 + 0.3)
L:0.9 (0.2 + 0.3 + 0.4)
XL:0.98 (0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.08)
XXL:1 (0.2 + 0.3 + 0.4 + 0.08 + 0.02)
接下来,我们选择一个0到1之间的随机数。
假设我们选择了0.75。
我们需要找到这个随机数所在的尺码。
0.75落在L和XL之间,因为L的累计概率为0.9,XL的累计概率为0.98,0.75在这两个数之间。
因此,我们可以选择L或XL。
我们选择L。
因此,当我们选择一个0.75的随机数时,我们会得到尺码为L的商品。
这就是概率法尺寸链计算的基本过程。
我们可以使用相同的方法计算其他随机数所对应的尺码。
尺寸链分析报告工艺过程:1、橡胶圈由分离机构从直振中拉出到固定位置。
2、视觉拍照,找橡胶套中心位置。
3、机器人理线工位辅助理线,配合机器人夹具将探头sensor 线理直好插入橡胶圈。
已知条件:1、橡胶套的内圆公差中心半径公差(理论中心与实际安装中心的差值)mmA 15.015.010+-=2、探头的外圆半径公差(理论中心与实际安装中心的差值)mmA 05.005.020+-=3、机器手抓取重复放置精度(理论中心与实际安装中心的差值)mmA 05.0030+=4、相机本身引导误差mm A 05.0040+=5、人工示教的容差mmA 2.01.050++=问题描述:已知安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差,即半径差值0.5mm ,即(探头能够安装进去橡胶套的最大偏差值0.5mm 能够安装成功)求:安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差,即半径差值0A 求解:根据题意,增环:1A ,2A ,3A ,4A ,5A ,减环:无封闭环:0A 方法:尺寸链计算步骤及方法(统计法)1.尺寸链的分析建立如图:2.计算封闭环的基本尺寸:封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸和减去所有减环的基本尺寸和。
0=A 3.计算封闭环的公差:批量生产条件下,组成环与封闭环的实际偏差均服从正态分布,且实际尺寸分布范围与公差带宽度一致。
此时,封闭环的公差平方值等于所有组成环公差平方值之和。
4.0,16.01.005.005.01.03.0,02222220252423222120==++++=++++=T T T T T T T T 公差:公差:公差:4.计算封闭环的中间偏差。
封闭环中间偏差等于所有增环中间偏差之和减去所有减环中间偏差之和。
注:中间偏差等于上下偏差代数和再除以2.2.0,15.0025.0025.000,00543210=∆++++=∆∆+∆+∆+∆+∆=∆中间偏差:中间偏差:中间偏差:5.计算封闭环的极限偏差。
课题:产品型号:组成环代号描述增环基本尺寸减环基本尺寸T(零件公差)Es(零件上偏差)Ei(零件下偏差)偏差分布曲线e相对不对称系数K相对分布系数∆中间偏差§传递系数T (零件公差平方)A1轴承支撑台阶高度 4.50.50.25-0.25正态分布01-0.25-10.25A2轴承支撑压缩后台阶高度420.40.2-0.2正态分布01-0.2-10.16A3支撑钣金厚度t1.010.20.1-0.1正态分布01-0.1-10.04A4中隔板端部到轴承支撑安装孔中心距距离(含装配误差)53.50.60.3-0.3正态分布010.310.36A5轴承支撑安装孔中心到电机支撑安装孔中心距距离(含装配误差)719.10.40.2-0.2正态分布010.210.16A6电机支撑上两个孔距离(含装配误差)33.50.60.3-0.3正态分布010.310.36A7电机支座安装孔到电机胶圈中心的距离23.50.60.3-0.3正态分布01-0.3-10.36A8电机轴端部到电机胶圈中心的距离2721-1正态分布01-1-14A9橡胶垫厚度 2.50.50.25-0.25正态分布01-0.25-10.25A10连接轴右端面离轴肩长701.2 1.40.7-0.7正态分布1-0.7-11.96L 0(封闭环基本尺寸)T 0(封闭环公差)∆0(封闭环中间偏差)ES 0(封闭环上偏差)EI 0(封闭环下偏差)L (封闭环最大尺寸)L (封闭环最小尺寸)4.4 2.81-2-0.59-3.413.817.81结论尺寸链设计计算三、尺寸链求解统计法1、A0最小尺寸3.81,连接轴轴坚不会磨到轴承座端面;2、A0最小尺寸3.81,连接轴轴坚长25mm,轴承座设计尺寸28mm,最小间隙6.81mm,连接轴端部不会磨到轴承座内表面;3、A0最大尺寸7.81,连接轴轴坚长25mm,插入深度17.19mm,轴承座硬度范围45±5下一步行动计划:挑选最低硬度(40)的轴承座、在插入深度17.19mm的状态下做跌落实验进行验证封闭环A0轴肩与轴承支撑距离尺寸链设计一、装配图及尺寸链图装配图尺寸链图A2A4A1、A2、A3、A7、A8、A9、A10是减环A4、A5、A6是增环A1A0A10A9A7A8A3A6A5。
尺寸链公差计算案例摘要:一、引言二、尺寸链公差计算方法1.尺寸链概念2.尺寸链公差计算公式3.尺寸链公差计算实例三、尺寸链公差在工程中的应用1.零件加工中的应用2.产品设计中的应用四、总结正文:一、引言在机械制造领域,尺寸链公差计算是一项基础且重要的工作。
尺寸链是由一系列相互关联的尺寸组成的,它们在加工和装配过程中相互影响。
为了保证产品的质量和性能,掌握尺寸链公差的计算方法至关重要。
本文将详细介绍尺寸链公差的计算方法及其在工程中的应用。
二、尺寸链公差计算方法1.尺寸链概念尺寸链是指在零件加工和装配过程中,由一系列相互关联的尺寸组成的链式结构。
这些尺寸之间存在一定的相对位置关系,并相互影响。
尺寸链的公差是指各个尺寸之间的允许偏差范围。
2.尺寸链公差计算公式尺寸链公差计算公式为:T=max(Δi)+min(Δj)其中,T表示尺寸链的公差,Δi表示第i个尺寸的允许偏差,Δj表示第j 个尺寸的允许偏差。
3.尺寸链公差计算实例以一个简单的尺寸链为例,假设有一个零件的尺寸分别为A、B、C,它们的允许偏差分别为±0.1mm、±0.2mm、±0.3mm。
根据公式,可以计算出尺寸链的公差为:T=max(ΔA, ΔB, ΔC)+min(ΔA, ΔB,ΔC)=0.3mm+0.1mm=0.4mm。
三、尺寸链公差在工程中的应用1.零件加工中的应用在零件加工过程中,尺寸链公差计算有助于确定加工工艺和检验标准。
根据尺寸链公差,加工人员可以合理选择加工设备和工艺参数,以确保零件加工质量。
2.产品设计中的应用在产品设计阶段,尺寸链公差计算有助于优化设计方案,提高产品的可靠性和性能。
设计人员可以根据尺寸链公差,合理设置产品的尺寸参数,使其在满足功能要求的同时,具有良好的制造性和装配性。
四、总结尺寸链公差计算在机械制造领域具有重要的意义。
掌握尺寸链公差的计算方法,有助于保证产品的质量和性能,提高制造过程的效率。
尺寸链公差计算案例
尺寸链公差计算是一种通过逐级加工和配合来确定零件尺寸的方法。
以下是一个尺寸链公差计算的案例:
假设要计算一个由两个零件组成的尺寸链的公差。
零件A是一个圆柱体,直径为30mm,长度为50mm。
零件B是一个与零件A配合的孔,直径为30.1mm,长度为50mm。
首先,我们需要确定两个零件之间的配合公差。
配合公差是由设计要求和制造工艺决定的。
如果要求零件A与零件B之间具有一定的间隙,可以选择一个负公差,如果要求零件A与零件B之间具有一定的紧配合,可以选择一个正公差。
假设我们选择一个-0.05mm的配合公差。
接下来,我们需要确定零件A和零件B的尺寸公差。
尺寸公差是由制造工艺和产品要求决定的。
在这个案例中,我们假设零件A和零件B的尺寸公差都是±0.02mm。
最后,我们可以计算出整个尺寸链的公差。
尺寸链公差等于零件A的直径公差加上零件B的直径公差再加上配合公差。
在这个案例中,尺寸链公差=±0.02mm + ±0.02mm + (-0.05mm) = ±0.19mm。
这样,我们就确定了这个尺寸链的公差为±0.19mm。
根据这个公差,我们可以在制造过程中控制零件的尺寸,以确保零件的配合满足要求。
尺寸链公差计算案例
假设我们要计算一条尺寸链的公差,该尺寸链包含4个零件距离,它们是A、B、C和D。
首先,我们需要明确每个零件的尺寸和公差。
假设A的尺寸
为10mm,公差为±0.1mm;B的尺寸为15mm,公差为
±0.2mm;C的尺寸为20mm,公差为±0.3mm;D的尺寸为
25mm,公差为±0.1mm。
接下来,我们需要计算每个零件的尺寸范围。
对于A零件来说,其下限是10 - 0.1 = 9.9mm,上限是10 + 0.1 = 10.1mm。
同样地,B的下限是15 - 0.2 = 14.8mm,上限是15 + 0.2 =
15.2mm;C的下限是20 - 0.3 = 19.7mm,上限是20 + 0.3 = 20.3mm;D的下限是25 - 0.1 = 24.9mm,上限是25 + 0.1 = 25.1mm。
然后,我们可以计算尺寸链整体的下限和上限。
下限是各个零件下限之和,即9.9 + 14.8 + 19.7 + 24.9 = 69.3mm;上限是各
个零件上限之和,即10.1 + 15.2 + 20.3 + 25.1 = 70.7mm。
最后,我们可以得到尺寸链的公差范围。
公差是上限减去下限,即70.7 - 69.3 = 1.4mm。
因此,该尺寸链的公差为±1.4mm。
这只是一个简单的尺寸链公差计算案例,实际情况可能更加复杂,需要考虑更多的零件和更多的尺寸限制。
尺寸链计算例题
尺寸链计算是一种用于计算物体尺寸关系的方法,其中一个物体的尺寸可以通过另一个物体的尺寸和比例关系来推导出来。
以下是一个尺寸链计算的例题:
问题:一个正方形纸片的边长为3厘米,将其对角线分割成两段,其中一段的长度是另一段长度的2倍,求两段的长度。
解答:首先,我们知道对角线可以将正方形分割成两个等边三角形。
设其中一段的长度为x厘米,则另一段的长度为2x厘米。
根据勾股定理,正方形的边长的平方等于对角线的两段长度的平方之和。
因此,有:
3^2 = x^2 + (2x)^2
9 = x^2 + 4x^2
9 = 5x^2
x^2 = 9 / 5
x = √(9/5)
因为边长不能为负数,所以x = √(9/5) ≈ 1.34。
因此,其中一段的长度约为1.34厘米,另一段的长度约为2.68厘米。
尺寸链公差计算案例摘要:I.尺寸链公差计算的背景和意义II.尺寸链公差计算的案例分析A.计算公式和基本概念B.具体案例分析1.组成环的确定2.公差的计算3.结果分析III.尺寸链公差计算在实际应用中的优势和意义正文:尺寸链公差计算在机械加工领域具有重要的意义。
在产品设计和制造过程中,通过计算尺寸链公差,可以保证产品的加工精度和质量,优化工艺路线,减少资源浪费和降低产品的返修率。
本文将通过一个具体的案例分析,详细介绍尺寸链公差计算的方法和步骤。
首先,我们需要了解尺寸链公差计算的基本概念和公式。
尺寸链公差计算是基于组成环和封闭环的概念。
组成环是指直接保证产品尺寸的各个环节,而封闭环则是间接保证产品尺寸的环节。
尺寸链公差的计算公式为:上偏差= 所有增环的上偏差之和- 所有减环的下偏差之和;下偏差= 所有增环的下偏差之和- 所有减环的上偏差之和。
接下来,我们通过一个具体的案例来分析尺寸链公差计算的过程。
假设有一个产品,其尺寸为100mm,公差要求为±1mm。
我们需要计算组成环和封闭环,以及公差。
1.组成环的确定:组成环是直接保证产品尺寸的环节。
在这个案例中,组成环为直接加工的环节,即加工100mm 的环节。
因此,组成环为100mm。
2.公差的计算:根据公式,我们可以计算出上偏差和下偏差。
上偏差= 100mm * 1mm = 100mm;下偏差= 100mm * (-1mm) = -100mm。
3.结果分析:根据计算结果,我们可以得出产品尺寸的上偏差为100mm,下偏差为-100mm。
这意味着在加工过程中,产品的尺寸可以在100mm 的基础上增加100mm,或者减少100mm,仍能满足公差要求。
尺寸链公差计算在实际应用中具有很大的优势。
通过计算公差,工程师可以在设计和制造过程中更好地掌握产品的尺寸变化,优化工艺路线,减少浪费和返工。
第五章 工艺规程设计例1:图示零件,2面设计尺寸为 2522.00 +mm ,尺寸60012.0-mm 已经保证,现以1面定位用调整法精铣2面,试计算工序尺寸。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸2522.00 +mm 是间接保证的,是封闭环,A 1(60012.0-mm )和A 2为组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i A A 2 = A 1-A 0=35ES 0=∑=mi i ES 1-∑-+=11n m i i EI EI 2=ES 1-ES 0=-0.22 EI 0=∑=mi i EI 1-∑-+=11n m i i ES ES 2=EI 1-EI 0=-0.12则:工序尺寸A 2=3512.022.0--=34.88010.0-mm 。
例2:下图所示工件外圆、内孔及端面均已加工完毕,本序加工A 面,保证设计尺寸8±0.1 mm 。
由于不便测量,现已B面作为测量基准,试求测量尺寸及其偏差。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸8±0.1是mm 是封闭环,A 1、A 2、A 3是组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i AA 1 = A 0-A 2+A 3=18ES 0=∑=m i i ES 1-∑-+=11n m i i EI ES 1=ES 0-ES 2+EI 3=0EI 0=∑=mi i EI 1-∑-+=11n m i i ES EI 1=EI 0-EI 2+ES 3=-0.05 则:测量尺寸A 1=180 05.0-=17.9505.00 + mm 。
例3:一带有键槽的内孔要淬火及磨削,其设计尺寸如图所示。
保证键槽尺寸034 0436..+ mm 的有关工艺过程如下: 1)镗内孔至中01 0396..ϕ+(005 0198.R .+)mm ; 2)插键槽至尺寸A 1;3)淬火(变形忽略不计);4)磨内孔,同时保证内孔直径005 040.ϕ+(0025 020.R +)mm 和键槽深度 034 0436..+mm 两个设计尺寸的要求。
尺 寸 链 的 计 算
一、尺寸链的基本术语:
1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组,称为尺寸链。
如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组,形成尺寸链。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。
长度环用大写斜体拉丁字母A,B,C……表示;角度环用小写斜体希腊字母α,β等表示。
3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环,称为封闭环。
如上图中
A0。
封闭环的下角标“0”表示。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环,称为组成环。
如上图中A1、A2、A3、A4、
A5。
组成环的下角标用阿拉伯数字表示。
5.增环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动,该组成环
为增环。
如上图中的A3。
6.减环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动,该类组
成环为减环。
如上图中的A1、A2、A4、A5。
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。
如下图中的L2。
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,如图1
②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链,如图3
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,如图4
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,如图5
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,如图6。
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。
3.基本尺寸链与派生尺寸链
①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链,如图7中尺寸链β。
②派生尺寸链——这一尺寸链的封闭环成为另一尺寸链组成环的尺寸链,如图7中γ。
4.直线尺寸链,平面尺寸链与空间尺寸链
①直线尺寸链——全部组成环平行于封闭环的尺寸链,如图1、图2、图5。
②平面尺寸链——全部组成环位于一个或几个平行平面内,但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链,如图8。
③空间尺寸链——组成环位于几个不平行平面内的尺寸链,如图9。
三.尺寸链的算法
1.分析确定增环及减环
①用增环及减环的定义(组成环中的某类环的变动引起封闭环的同向变动为增环,引起封闭环的反向变动的环为减环)确定。
如图10中,A3为增环,A1、A2、A4、A5为减环。
②用“箭头法”确定:先从任一环起画单向箭头,一个接一个的画,包括封闭环,直到最后一个形成闭合回路,然后按箭头的方向判断,凡是与封闭环箭头同向的为减环,反向的为增环。
如图10中A1、A2、A4、A5与封闭环的箭头同向,因此是减环,A3的箭头与封闭环的箭头方向相反,所以是增环。
2.求封闭环的基本尺寸
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。
A0=A3-(A1+A2+A4+A5)
已知 A3=43,A1=30,A2=5,A4=3,A5=5
故A0=43-(30+5+3+5)=0
即封闭环的尺寸A0=0
3.求封闭环的公差
封闭环的公差=所有组成环的公差之和
T0=T1+T2+T3+T4+T5
已知T1=0.1,T2=0.05,T3=0.1,T4=0.05,T5=0.05
故T0=0.1+0.05+0.1+0.05+0.05=0.35mm
4.求封闭环的极限偏差
封闭环上偏差=所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和封闭环下偏差=所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和
已知:增环上偏差ESiy为:+0.20;
减环下偏差Eliz为:-0.10,-0.05,-0.05,0.05;
增环下偏差Eliy为:+0.10;
减环上偏差ESiz为:0,0,0,0。
故:封闭环上偏差ES0=+0.20-(-0.10-0.05-0.05-0.05)=+0.45mm
封闭环下偏差E10=+0.10-(0+0+0+0)=+0.10mm
即:封闭环上偏差ES0=+0.45mm;
下偏差E10=+0.10mm;
封闭环A0=O+0.45+0.10mm,其间隙大小为+0.1~0.45mm。
例1:如图11所示,滚子与轴之间有一个轴向间隙N,试求最大与最小活动间隙。
解:确定增环和减环
从图10箭头法判断30±0.1和30+0.5+0.3为增环,60±0.1为减环,N为封闭环。
求封闭环基本尺寸
N=30+30-60=0
求封闭环的极限偏差,根据公式:ESo=(+0.1+0.5)-(-0.1)=+0.7
E1o=(-0.1+0.3)-(+0.1)=+0.1
即:N=0+0.7+0.1mm
答:最大间隙为0.7mm,最小间隙为0.1mm。
例2:如图12所示零件,无法直接测量尺6±0.1,改测尺寸X,求X的基本尺寸和极限偏差。
解:确定封闭环和增环与减环
最后保证的尺寸是6±0.1,所以6±0.1是封闭环;100-0.1是减环,X是增环。
求X的基本尺寸
6=X-10
X=16
求X的极限偏差
+0.1=ESX- (-0.1)
X的上偏差ESX=0
-0.1=E1X-0
X的下偏差E1X=-0.1
X160-0.1mm
例3:如图13所示零件,若内外圆的同轴度公差为Φ0.5mm,试求壁厚N的基本尺寸和极限偏差。
解:将直径方向的尺寸变为半径方向尺寸,画尺寸链图,如图13右。
确定封闭环N和增环350-0. 2与减环30+0.250。
求壁厚N基本尺寸
N=35-(30+0)=5mm
求壁厚N的极限偏差
ESo=0-(0+0)=0
E1o=-0.2-(+0.2+0.25)=-0.65
壁厚N=50-0.65。