尺寸链和装配方法(一)教案
装配尺寸链
华北航天工业学院教案教研室：机制工艺授课教师：陈明第八章第八章装配工艺基础第一节第一节概述装配就是把加工好的零件按一定的顺序和技术要求连接到一起，成为一部完整的机器（或产品），它必须可靠地实现机器（或产品）设计的功能。
机器的装配工作，一般包括：装配、调整、检验、试车等。
它不仅是制造机器所必需的最后阶段，也是对机器的设计思想、零件的加工质量和机器装配质量的总检验。
一、机器装配的基本概念任何机器都是由零件、套件、组件、部件等组成的。
为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干能进行独立装配的部分，称为装配单元。
零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其他材料制成的。
零件一般都预先装成套件、组件、部件后才安装到机器上。
套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成。
它是最小的装配单元。
组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成的。
如机床主轴箱中的主轴，在基准轴件上装上齿轮、套、垫片、键及轴承的组合件称为组件。
部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。
部件在机器中能完成一定的、完整的功用。
例如车床的主轴箱装配就是部件装配。
在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器，把零件和部件装配成最终产品的过程，称之为总装。
例如卧式车床就是以床身为基准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件所组成。
二、装配精度1．装配精度的概念产品的装配精度一般包括：（1）尺寸精度包括相关零部件的距离精度和配合精度。
（2）位置精度包括相关零部件间的同轴度、平行度、垂直度等。
（3）相对运动精度（4）接触精度接触精度常以接触面积大小及接触点的分布来衡量。
2．装配精度与零件精度的关系各种机器或部件都是许多零件有条件地装配在一起的。
各个相关零件的误差累积起来，就反映到装配精度上。
因此，机器的装配精度受零件特别是关键零件的加工精度影响很大。
为了合理地确定零件的加工精度，必须对零件精度和装配精度的关系进行综合分析。
机电设备维修技术教案(第5周第1次课)
第5周第1次课
授课课时
2节
授课方式
理论课（√）讨论课（√）实验课（）习题课（）其他（）
授课题目(教学章、节或主题)：
第二章机电设备的拆卸与装配2.3装配尺寸链
教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
通过本章节的学习，使学生了解尺寸链和装配尺寸链的基本概念；熟悉尺才链的解算；掌握修理尺寸链分析和应用。
教学过程与教学内容：
3.3车床修理尺寸链分析
任务：
1.熟悉车床的基本结构
2.保证前后顶尖等高的尺寸链如何计算？
3.控制主轴轴线对床身导轨平行度的尺寸链如何计算？
三箱：主轴箱、进给箱、溜板箱
三杠：光杠、丝杠、操纵杠
一床身、一刀架、一尾座。
3.3.1卧式车床主要尺寸链的分析
卧式车床在使用过程中，各种运动部件之间产生的磨损和变形，使车床的尺十链发生了变化。
卧式车床的主要.控制主轴轴线对床身导轨平行度的尺寸链。
3.控制主轴轴线在水平面内与床身导轨。
教学过程与教学内容：
主要尺寸链对机床加工的影响：
1.加工零件的圆柱度超差。
2.加工零件的平面度超差。
3.加工零件表面粗糙度超差。
3.3.2车床修理前精度分析
修理前几何精度检查，根据GB4020—83，对以下几个项目进行检验：
（三）尺寸链所表示的基本关系
3.2尺才链的解算
尺寸链计算通常可分为：线性尺寸链计算、角度尺寸链计算、平面尺寸链计算和空间尺寸链计算。在这四种计算中，通常是以线性尺寸链为基本形式来建立计算公式的，而且最初是按照极值法来进行推导的。
例图所示为汽车发动机曲轴，设计要求轴向装配间隙为0.05～0.25mm，即A＝0 mm，在曲轴主轴颈前后两端套有止推垫片，正齿轮被压紧在主轴颈台肩上，试确定曲轴主轴颈长度A1＝43.50mm，前后止推垫片厚度A2=A4=2.5mm，轴承座宽度A3=38.5mm等尺寸的上、下偏差。
教案28§10-3、装配尺寸链
第十章 机械装配工艺
有三种方法：直接选配法，分组选配法和复合 选配法。 1、直接选配法： 由装配工人从许多待装零件中，凭经验挑选合 适的零件通过试凑法进行装配的方法。
优点：装配简单，装配质量的高低和速度的快 慢取决于装配工人的技术水平；
缺点：生产率低。
适用：组成环数目少的装配尺寸链；
第十章 机械装配工艺
第十章 机械装配工艺
满足：
T Ti 2
i 1 n 1
不完全互换法与完全互换法比较：其组成环平 均公差可扩大 n 1倍，且组成环数目越多，扩大 的倍数也越大，从而使零件加工容易，降低成本， 提高了生产率。 互换法的特点： （1）、装配过程简单，生产率高；
第十章 机械装配工艺
（2）、装配质量稳定可靠； （3）、对装配工人技术水平要求不高； （4）、便于组织流水作业及自动化装配； （5）、配件供应方便； （6）、当装配精度要求高，尤其是组成环数 目较多时，零件难于按经济精度加工制造。
第十章 机械装配工艺
三、装配尺寸链的特点：
第十章 机械装配工艺
1、装配尺寸链中封闭环为产品或部件的装配 精度指标，而组成环是某一零件或部件的尺寸， 将机器拆开后，组成环依然存在，而封闭环不存 在。 2、一个零件只能有一个尺寸列入装配尺寸链， 这也是判断装配尺寸链是否正确的依据之一； 3、当同一装配结构在不同位置方向上都有装 配精度要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸 链；
尺寸（或相互位置）关系组合的封闭形式。
第十章 机械装配工艺
举例：
封闭环是装配后间接形成的，为产品或部件的 装配精度指标。（举例）
组成环是指那些对装配精度有直接影响的相关 零件上的尺寸或相互位置关系。（举例）
第十章 机械装配工艺
装配尺寸链_计算及装配方法)
修配法装配计算实例-1
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为减环
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修配法装配计算实例-1
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修配法装配计算实例-2
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修配装配法的主要优缺点
修配装配法的主要优点是： 组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得较高
的装配精度。 不足之处是：增加了修配工作量，生产效率低，对
内容简介
装配尺寸链的计算：完全互换法尺寸链、统计互换法尺 寸链、分组装配法、修配装配法、固定调整法尺寸链的 解算及设计尺寸公差的确定原则。
1
分组装配法 采用分组装配法装配时，组成环仍按加工经济精度制 造，不同的是要对组成环的实际尺寸逐一进行测量并 按尺寸大小分组，装配时被装零件按对应组号配对装 配，最终达到规定的装配精度要求。
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4
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修配法装配
在单件生产、小批生产中装配那些装配精度要求高、 组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。采用 修配法装配时，各组成环均按加工经济精度加工，装 配时封闭环所积累的误差通过修配装配尺寸链中某一 组成环尺寸（此组成环称为修配环）的办法，达到规 定的装配精度要求。选择修配环的一般原则是：选择 易于加工且装拆方便的零件作修配环，不选同属几个 尺寸链的公共环作修配环。
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固定调整法-2
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在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，使 误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法 称为误差抵消调整法。
尺寸链教案
5.尺寸链的计算公式
封闭环的基本尺寸=组成环基本尺寸的代数和
封闭环的极限尺寸：
封闭环的上、下偏差
封闭环的公差
【作业】
第6章尺寸链在机械精度设计中的应用
目的与要求
了解：
保证装配精度的其它工艺措施
掌握：
2．组成环的确定。确定组成环时，必须注意将与封闭环无关或无直接影响的尺寸排除在外。一个尺寸链中组成环的环数应尽量减少。
3．增环，减环的确定。根据增减环的定义，在组成环中某环的变动引起封闭环同向（反向）变动。区分其为增环或减环。
4．画出尺寸链。将组成尺寸链的各环尺寸按相互连接关系单独表示出来，绘成尺寸链图。
6.2尺寸链在精度设计中的计算类型和方法
6.2.1尺寸链在精度设计中的计算类型
尺寸链的计算是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸公差和极限偏差，根据不同要求，尺寸链计算有以下三种类型：
1．正计算
已知各组成环的基本尺寸和极限偏差，求封闭环的基本尺寸和极限偏差。正计算常用来验算设计的正确性。
2．反计算
已知封闭环的基本尺寸和极限偏差，及各组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。反计算常用于设计机器和零件时，合理地确定各部件或零件上各有关尺寸的极限偏差。即根据设计的精度要求，进行公差分配。
工艺尺寸链的构成，取决于工艺方案和加工方法，确定封闭环是关键；
一个尺寸链只能解一个封闭环；
请注意箭头方向：
与封闭环同向Байду номын сангаас为减环
与封闭环异向者为增环
3.尺寸链的形式
按环的几何特征分：长度、角度、组合尺寸链
按应用场合分：装配、工艺、零件尺寸链
尺寸链 教案word版本
尺寸链教案学科教案设计班级：机师0911班备课人学科互换性与测量技术基础课题第十一章尺寸链第一节基本概念课型课堂讲授教学目标 1.尺寸链的术语及定义2.尺寸链图的画法及封闭环、增环、减环的判别方法教学重点尺寸链图的画法及封闭环、增环、减环的判别方法教学难点尺寸链图的画法及封闭环、增环、减环的判别方法学具准备教材、黑板、板擦、粉笔、直尺教学过程（双边活动）步骤用时教师活动学生活动备注导入环节1min上一节课我们学习了当一个零件的工艺基准和设计基准重合的情况下，怎样确定工序尺寸和公差，这样我们就可以根据我们想达到的理想的装配状态，再设计出各个零部件的具体尺寸精度、以及需要的材料、硬度要求等，但是如果它的工艺基准和设计基准不重合时又如何求解呢，我们这节课学习的尺寸链可以对此进行解答。
跟随思路，积极思考授课环节19min一、尺寸链术语及定义1.尺寸链定义带领同学们分析下面的图11.1，其中11.1(a)中，请一位同学运用以前所学知识分析图中尺寸的工艺基准和设计基准分别是什么，从而得出图中并不是所有的工艺基准和设计基准都是重合的，所以我们就要用到它的尺寸链，图11.1(b)它的尺寸链图，通过引导学生分析尺寸链图得出尺寸链定义，定义中要强调封闭和连接的，我们这里讲的与零件的加工工艺相关的，又叫做工艺尺寸链。
2.尺寸链的组成和分类积极思考，运用所学知识回答问题图11.1 尺寸链B11.1（b ）尺寸链图由每个尺寸组成的，我们把组成尺寸链的每一个尺寸叫做环，引出环的定义。
环中有一个比较特殊的环叫封闭环，封闭环是在机器装配或加工工程中最后形成的一环为封闭环，也就是说它是最后间接获得的，图11.1（a ）中，根据加工顺序，即图中的0A 为封闭环。
在机器装配中，封闭环是装配后自然形成的尺寸，而对于零件，根据加工顺序的不同，封闭环也会不同，注：尺寸链中有且只有一个封闭环。
除了封闭环，其余的环又叫什么呢？它们叫组合环，组合环可以控制封闭环的大小，根据控制结果的不同，把组合环分为增环和减环，图（b ）中，用假设的方法解释增减环的定义，除了采用定义的方法判别增减环外，还可采用画箭头的方法，在图（b ）中画箭头解释画箭头法的内容。
装配尺寸链课件
T0 = A0 max − A0 min
或
T0 =
m+n i =1
∑T
i
封闭环的 基本尺寸
m
A0 = ∑ Ai − ∑ Ai
i =1 i =1
m
n
尺寸链 的计算
封闭环的 极限尺寸 封闭环 的公差
式中∑ A i ——各增环的基本尺寸；
i =1
n i =1
m——增环的环数； A i ——各减 ∑ 环的基本尺寸；n——减环的环数。
任务二：绘制尺寸链简图，并判断增、 任务二：绘制尺寸链简图，并判断增、减环 （方法一）定义法： 方法一）定义法：
A1 A2 A0
结论：组成环A2不变，封闭环A0随着A1增大而增大， 则A1为增环。 而A2为减环。
（方法二）箭头法： 方法二）箭头法：
在装配尺寸链上，从尺寸链中任何一环基 在装配尺寸链上，从尺寸链中任何一环基 任何 面出发， 任何一个方向绕其轮廓转一周 一个方向绕其轮廓转一周， 面出发，朝任何一个方向绕其轮廓转一周，回 到这一基面。按该旋转方向给每个环标出箭头， 到这一基面。按该旋转方向给每个环标出箭头， 凡是其箭头方向与封闭环相反的为增环， 相反的为增环 凡是其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则为减环。 相同的则为减环 方向与封闭环相同的则为减环。
A1
A2
A0
A2和A0方向相同为减环； A1和A0方向相反为增环。
a)图尺寸链简图
B1
B2
B3
B0
b)图尺寸链简图
B2， B3 和B0方向相同为减环； B1和B0方向相反为增环。
C1
C0
C2
c)图尺寸链简图
C3
C1和C0方向相同为减环； C2， C3和A0方向相反为增环。
53装配尺寸链和装配方法
判断增减环
B1
B0
B2
B3
A2 A3 A0
A1
A1 、A3为增环，A2为减环
B2、B4、B5为增环，B1、B3为装配方法
西安技师学院机械系—张建民
授课课题：§5-3 装配尺寸链
目的要求：1、掌握尺寸链、环、封闭环、增减环的 基本概念，尺寸链的查找、增减环判定。 2、会用极值法进行尺寸链正计算
重点： 尺寸链、环、封闭环、增减环的基本概 念，尺寸链的查找、增减环判定。
难点： 用极值法进行尺寸链正计算
分组选配法的特点：
①经分组选择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
和运输的管理。
3．修配法：
修去指定零件上预留修配量以达到装配精度的装配方法。如下图 修配法的特点:
(1)降低零件制造精度 (2) 生产效率低
修刮尾座底板
改变配合间隙的结构，极为有利。调整装配法主要有
调整装配法主要有可动调整和固定调整两种装配方法
（1）可动调整法
用改变零件位置来达到装配精度的方法。调整过程不需 要拆卸零件，比较方便。如下图（a）所示为依靠转动螺钉 调整轴承外环的位置以得到合适的间隙：图（b）是用调 整螺钉通过垫板来保证车床溜板和床身导轨之间的间隙： 图（c）是通过转动螺钉，使楔块上、下移动来保证螺母和 丝杠之间的合理间隙
3)组成环：尺寸链中除封闭环以外的其余尺寸称为组成 环。同一尺寸链中助组成环，用同一字母表示。
4)增环：在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大 时，封闭环随之增大，那么该组成环称为增环。
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正页
教学内容第二节尺寸链和装配方法（一）
教学目的1、掌握尺寸链的基本概念
2、掌握绘制装配尺寸链简图的方法
3、掌握尺寸链的计算方法
重点1、尺寸链的基本概念
2、尺寸链的计算方法
难点1、绘制装配尺寸链简图的方法
2、尺寸链的计算方法
教法选择用版图分析讲解
教具小黑板图、版图
教学进程由旧课引入新课：
上一次课我们学习了装配工艺概述这一节，使我们了解了机器的组成，掌握了装配工艺过程、装配工作的组
织形式和装配工艺的制定等相关的内容。
这一次课我们将
学习第二节尺寸链和装配方法这一相关的知识。
第二节尺寸链和装配方法（一）
一、尺寸链的基本概念
（一）、尺寸链概念
基本概念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的封闭尺寸组，称为尺寸链。
2、尺寸链的分类
（1）设计尺寸链
组成尺寸全部为设计尺寸所形成的尺寸链为设计尺寸链。
①、装配尺寸链
全部组成尺寸为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。
②、零件尺寸链
全部组成尺寸为同一零件的设计尺寸所形成的尺寸链。
（2）工艺尺寸链
组成尺寸全部为同一零件的工艺尺寸所形成的尺寸链。
演示绘制（二）装配尺寸链简图
方法1、装配尺寸链可在装配图中找出。
2、通常不绘出该装配部分的具体结构，也不必按严格
的比例，而只是依次绘出有关尺寸，排列成封闭外形
即可。
3、绘制尺寸链简图时，应由装配要求的尺寸首先画起，
然后依次绘出与该项有关联的各个尺寸。
基本概念（三）尺寸链的环
1、环
构成尺寸链的每一个尺寸都称为尺寸链的“环”，每一个尺寸链至少应有三个环。
2、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，称为封闭环。
一个尺寸链只有一个
封闭环。
3、组成环
尺寸链中除封闭环以外的其余尺寸均称为组成环。
同一尺寸链中的组成环用同一字母表示。
4、增环
在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大时，封闭环随之增大，那么该组成环称为增环。
5、减环
在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大时，封闭环随之减小，那么该组成环称为减环。
举例讲解6、增环和减环的简易判断方法
（1）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；
（2）按该旋转方向给每个环标出箭头；
（3）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。
举例讲解（四）封闭环极限尺寸及公差
1、封闭环的基本尺寸＝（所有增环基本尺寸之和）－
（所有减环基本尺寸之和）
A∆＝∑m i A－∑m j A
（1）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，可用下式表
示：
A max∆＝∑m i A max－∑m j A min
（2）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，可用下式表
示：
A m in∆＝∑m i A min－∑m j A max
（3）封闭环的公差等于各组成环的公差之和，即
δ△＝∑+n m iδ
例：如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＝
80+0.1
0mm，B2＝600
-0.06
mm，问B3尺寸应控制在什么范围
＝20（mm）
4、确定B3极限尺寸。
B0max＝B1max－（B2min＋B3min）
B3min＝B1max－B2min－B0max
＝80.1－59.94－0.3
＝19.86（mm）
B0min＝B1min－（B2max＋B3max）
B3max＝B1min－B2max－B0min
＝80－60－0.1
＝19.9（mm）
）mm
∴B3＝（20-0.10
-0.14
课堂小结一、尺寸链的基本概念
（一）、尺寸链概念
1、尺寸链
2、设计尺寸链
3、工艺尺寸链
（二）、装配尺寸链简图
（三）、尺寸链的环
1、环
2、封闭环
3、组成环
4、增环
5、减环
6、增环与减环的简易判断方法
（四）、封闭环极限尺寸及公差
1、A∆＝∑m i A－∑m j A
2、A max∆＝∑m i A max－∑m j A min
3、A m in∆＝∑m i A min－∑m j A max
4、δ△＝∑+n m iδ
布置作业P133~1346、7
课后效果此讲将公式由简单到复杂推导出来，再进行举例讲解，按理
分析说同学们应掌握了，但由于同学们基础较差，故掌握的一般，有少数同学还没有掌握好。