第二节 机械装配尺寸链
一、装配尺寸链概念
装配尺寸链概念指产品或部件在装配过程中,由相关零件的有关尺寸或相互位置关于所组成的尺寸链,装配尺寸链与工艺尺寸链类似具有封闭性特征。不同的是封闭环不是零、部件上的尺寸,而是零、部件间的位置尺寸(往
往为装配要求)组成环不在同一零件上而是否
与装配要求相关的各零件上。如图5-1所示的
装配尺寸链中,装配要求(机床主轴与尾座套
筒中心的等高)A0为封闭环,尾座上尺寸A2、
A3为增环,主轴箱上尺寸A1为减环。
装配尺寸链接各环的几何及空间位置特征
一般有:线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸
链、空间尺寸链。常见的为前两种。
图5—1 主轴箱主轴中心尾座套筒中心等高示意 1—主轴箱;2—尾座
二、装配尺寸链的建立
装配尺寸链的建立应以装配精度要求为核心,即确定是要求的装配尺寸及其精度为封闭环,分析产品装配图中的装配关系,查出与装配要求相关的尺寸组成尺寸链。具体方法是:以封闭环两端的零件作起始点,装配基准面为联系,沿装配精度要求方向,查处对装配要求有影响的相关零件,直至找到同一基准零件或同一基准面上为止,相关零件上直接连接两个装配基准面间的位置尺寸关系,便是装配尺寸链中的组成环。
如图5-2a 为传动箱的一部分,齿轮轴在两滑动轴承中转动。因此,两轴承端面处应留有间隙。为保证获得规定的轴向间隙,齿轮轴上装有一个垫圈(为方便检查,将间隙推向左侧)。影响轴向间隙的装配尺寸链按如下步骤建立;
①判定封闭环 传动机构的轴向间隙决
定于装配于轴上的零件的尺寸,是装配中要
求的项目,故轴向间隙A 0为封闭环。
②查找组成环 传动箱中,沿A 轴向间
隙A 0两端可查找出相关的六个零件,影响轴
向间隙A 0大小的相关尺寸A 1、A 2、A 3、A 4、
A 5、A 6为尺寸链中组成环。
③建立尺寸链 装配尺寸链如图5-2b 所
示
在建立装配尺寸链时,除满足封闭性、
相关性原则外,还应注意如下两点:
(1)使组成环数最小,即使每个相关零
件仅有一个组成环进入尺寸链,这哟扑利于
降低加工难度和制造成本。
(2)按封闭环的不同位置和方向,
分别建立
装配尺寸链。如常见的涡杆副结构为确保正 图5-2 传动轴轴向装配尺寸链的建立
常啮合,涡杆副两轴线距离及涡杆轴线与涡 1-传动箱体;2-大齿轮;3-左轴承4-齿轮轴 轮中间平面的对称度均有要求,它们处于不 5-右轴承;6-垫圈;7-箱盖 同位置、方向,需要在不同方向分别建立尺寸链。
三、装配尺寸链计算方法
装配尺寸链的计算方法有两种:极值法和概率法。
极值法与工艺尺寸链求解一致,其优点是简单可靠;不足是从极端情况下出发推导出的
当封闭环公差较小组成环数目较多时,各组成环分得的公差小、难加工、计算公式较为保守,
制造成本高,概率法计算基于零件加工尺寸所悬处位置的概率。大量生产实践证明,一批零件的加工,其实际尺寸处于公差中部的是多数,处于极限尺寸的为极少数,而同一部件装配中各组成环均处于极限尺寸的更为少见。因此,在大批量生产中,当准个陪精度要求高,且组成环数目又多时,应用概率法计算装配尺寸链更为合理,如在保证相同装配精度要求前提
,采用极值法计算,各组成环的平均公差(T av )为T o /(n-1); 下(即封闭环公差T o 一定时)
采用概率发计算,各组成环的平均公差为n −1T o /(n-1),比极值发计算扩大了n −1倍,且随组成环数的增多T av 增加,方便于零件加工。
第二节 机械装配尺寸链
一、装配尺寸链概念
装配尺寸链概念指产品或部件在装配过程中,由相关零件的有关尺寸或相互位置关于所组成的尺寸链,装配尺寸链与工艺尺寸链类似具有封闭性特征。不同的是封闭环不是零、部件上的尺寸,而是零、部件间的位置尺寸(往
往为装配要求)组成环不在同一零件上而是否
与装配要求相关的各零件上。如图5-1所示的
装配尺寸链中,装配要求(机床主轴与尾座套
筒中心的等高)A0为封闭环,尾座上尺寸A2、
A3为增环,主轴箱上尺寸A1为减环。
装配尺寸链接各环的几何及空间位置特征
一般有:线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸
链、空间尺寸链。常见的为前两种。
图5—1 主轴箱主轴中心尾座套筒中心等高示意 1—主轴箱;2—尾座
二、装配尺寸链的建立
装配尺寸链的建立应以装配精度要求为核心,即确定是要求的装配尺寸及其精度为封闭环,分析产品装配图中的装配关系,查出与装配要求相关的尺寸组成尺寸链。具体方法是:以封闭环两端的零件作起始点,装配基准面为联系,沿装配精度要求方向,查处对装配要求有影响的相关零件,直至找到同一基准零件或同一基准面上为止,相关零件上直接连接两个装配基准面间的位置尺寸关系,便是装配尺寸链中的组成环。
如图5-2a 为传动箱的一部分,齿轮轴在两滑动轴承中转动。因此,两轴承端面处应留有间隙。为保证获得规定的轴向间隙,齿轮轴上装有一个垫圈(为方便检查,将间隙推向左侧)。影响轴向间隙的装配尺寸链按如下步骤建立;
①判定封闭环 传动机构的轴向间隙决
定于装配于轴上的零件的尺寸,是装配中要
求的项目,故轴向间隙A 0为封闭环。
②查找组成环 传动箱中,沿A 轴向间
隙A 0两端可查找出相关的六个零件,影响轴
向间隙A 0大小的相关尺寸A 1、A 2、A 3、A 4、
A 5、A 6为尺寸链中组成环。
③建立尺寸链 装配尺寸链如图5-2b 所
示
在建立装配尺寸链时,除满足封闭性、
相关性原则外,还应注意如下两点:
(1)使组成环数最小,即使每个相关零
件仅有一个组成环进入尺寸链,这哟扑利于
降低加工难度和制造成本。
(2)按封闭环的不同位置和方向,
分别建立
装配尺寸链。如常见的涡杆副结构为确保正 图5-2 传动轴轴向装配尺寸链的建立
常啮合,涡杆副两轴线距离及涡杆轴线与涡 1-传动箱体;2-大齿轮;3-左轴承4-齿轮轴 轮中间平面的对称度均有要求,它们处于不 5-右轴承;6-垫圈;7-箱盖 同位置、方向,需要在不同方向分别建立尺寸链。
三、装配尺寸链计算方法
装配尺寸链的计算方法有两种:极值法和概率法。
极值法与工艺尺寸链求解一致,其优点是简单可靠;不足是从极端情况下出发推导出的
当封闭环公差较小组成环数目较多时,各组成环分得的公差小、难加工、计算公式较为保守,
制造成本高,概率法计算基于零件加工尺寸所悬处位置的概率。大量生产实践证明,一批零件的加工,其实际尺寸处于公差中部的是多数,处于极限尺寸的为极少数,而同一部件装配中各组成环均处于极限尺寸的更为少见。因此,在大批量生产中,当准个陪精度要求高,且组成环数目又多时,应用概率法计算装配尺寸链更为合理,如在保证相同装配精度要求前提
,采用极值法计算,各组成环的平均公差(T av )为T o /(n-1); 下(即封闭环公差T o 一定时)
采用概率发计算,各组成环的平均公差为n −1T o /(n-1),比极值发计算扩大了n −1倍,且随组成环数的增多T av 增加,方便于零件加工。