装配尺寸链_计算及装配方法)
装配尺寸链建立方法及计算方法
相关的零件尺寸与相互位置关系可以形成尺寸链，这在机器装配关系中称为装配尺寸链。
装配的封闭尺寸链是保证装备精度指标的基本要求，它会直接影响到装配精度，零、部件尺寸和位置关系。
那么，装配尺寸链如何建立、如何计算呢？1、装配精度为了保证设备的正常使用，装配精度是装配工作中十分重要的一方面。
装配精度不仅影响机器或者部件的工作性能，还会影响它们的使用寿命；对于机床，装配精度也会直接影响到被加工的零件精度。
装配精度主要有以下几个方面：·相互位置精度：产品中相关零部件之间的距离精度以及相互位置精度。
·相对运动精度：又被称为传动精度。
产品中零部件之间相互运动时在运动方向以及运动速度上的精度，运动方向的精度通常会表现为部件之间相对运动的平行度和垂直度。
·相互配合精度：这个精度内容包括配合表面的配合质量以及接触质量。
2、装配尺寸链的分类（1）直线尺寸链：主要由长度尺寸组成，各环尺寸会保持彼此平行。
（2）角度尺寸链：由角度、平行度以及垂直度构成。
（3）平面尺寸链：由成角度关系的长度尺寸构成，各环要处于同一或平行的平面内。
2、装配尺寸链的查找方法（1）装配尺寸链的查找方法：封闭环的确定要根据装配精度要求来进行，将封闭环两端任一零件作为起点，按照装配精度要求的方向，用装配基准面作为查找线索，找出影响装配精度要求的相关零件。
（2）装配尺寸链查找注意事项：装配尺寸链要适当进行简化，要遵循环数最少的原则。
查找装配尺寸链的时候多个相关的零部件只有一个尺寸作为组成环列，这样成环的数目是有关零部件的数目。
3、装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法与装配方法有很大的关系，同一个装配精度，如果采取不同的装配方法，那么装配的计算方法也会有所差别，一般在装配中，我们常使用到的计算方法有两种：·正计算：已知的条件为装配精度相关的各零部件的基本尺寸和偏差，计算得出装配精度要求的基本尺寸及偏差。
·反计算：已知的条件为装配精度要求基本尺寸及偏差，计算得出装配精度有关的零部件的基本尺寸及偏差。
装配尺寸链分析(过程装备制造工艺)
（b）因为：A3 0 0.01
A2/2
=0+（0） 0.02 ,
2
则：03() 0A3 0(mm)
(b)
TA3 0.02(mm)
A3
（c）因为：A2 / 2 3000.03
=30+（+0.015） 0.03 ,
2 则：02() 0A2 /2 0.015(mm)
TA2 /2 0.03(mm)
过程装备制造工艺
西北大学
陕西 西安
计算方法 极值算法:上下限差值比较大，但是落在里 面的概率是100%，加工困难，适宜小批量 普车生产。
概率算法:落在里面的可能性很大，但是不 是100%的, 上下限差值要小。加工相对容易 保证图纸要求，适宜大批量使用数控床生产。
完全互换法(极值法)
■ 从尺寸链各环的极限值出发来进行计算，能够 完全保证 互换性
/
2
+EI A3
）-ES A2
/2
（ -0.04）+(-0.01) （+0.03）
0.0（8 mm）
（5）校核计算结果
从上面的计算可知封闭环的公差值为：
T0 ES0 EI0 （-0.01）-（-0.08） 0.0（ 7 mm）
而封闭环的公差等于所有组成环的公差之和，即：
T0 TA1/2 TA3 TA2/2 0.02 0.02 0.03 0.0（ 7 mm）
即：
A0
（
A1 2
+A ）3
A2 2
35 0 30 （5 mm）
②上、下偏差计算
（上、下偏差分别等于所有增环上、下偏差之和减去减环的 下、上偏差之和，即：）
上偏差：
ES0
（ES
第八章第三节装配尺寸链
= [ 0 .25 − ( 0 .06 + 0 .04 + 0 .07 + 0 .05 )] mm = 0 .03 mm
3)确定各组成环的极限偏差。 确定各组成环的极限偏差。 除协调环外各组成环按“入体原则” 除协调环外各组成环按“入体原则”标注为
+ A1 = 30 0 0.06 mm, A2 = 5 0 0.04 mm, A3 = 43 0 0.07 mm − −
孔径为
φ25 + 0.0005-0.0095 mm 。
Fig. 8 - 18
Table 8-2
选用分组装配时的原则如下： 选用分组装配时的原则如下：
(1) 配合件的公差值应相等，公差增大要同方向增大，增大倍数 配合件的公差值应相等，公差增大要同方向增大， 就是分组数，以保证分组后各组的配合性质、 就是分组数，以保证分组后各组的配合性质、精度与原来要求相 同。
解
画装配尺寸链图如图8 17b所示， 1)画装配尺寸链图如图8-17b所示，校验各环基本
尺寸。 尺寸。 依题意，轴向间隙为0 依题意，轴向间隙为0．1～0．35mm，则封闭环 35mm， ，封闭环公差TA0=0.25mm。 A3为增环，A1、A2、A4、A5 封闭环公差TA =0.25mm。 为增环， 为减环， 为减环，
活塞销与连杆小头孔的装配要求 其配合间隙为0.0005~0.0055mm。 其配合间隙为 。 采用完全互换法时， 采用完全互换法时，销的外径为
φ25 - 0.0100-0.0125 mm； ；
孔的孔径为
φ25 -0.0070-0.0095 mm。 。
同方向放大四倍，销外径为 同方向放大四倍，
φ25 - 0.0025-0.0125 mm ；
装配尺寸链_计算方法
目录
01.
02.
03.
04.
05.
Байду номын сангаас
尺寸链：由一组相互关联的尺寸组成的封闭尺寸组 装配尺寸链：在产品装配过程中用于保证产品功能要求的尺寸链 组成：封闭的尺寸组由一个或多个零件的尺寸和位置关系组成 作用：用于控制和保证产品装配精度确保产品功能要求
组成元素：零件尺寸、公差和 其它因素
计算步骤：确定封闭环、列出尺寸链中的所有组成环、对所有组成环进行定性和定量的分析、根据需要 选择合适的计算方法（如极值法或概率法）进行计算。
实例说明：以某机械装配为例需要保证两个零件和B之间的距离为10mm已知零件的孔距为10mm零件 B的孔距为10.05mm通过简单的尺寸链计算可以确定零件和零件B之间的装配关系。
选择合适的计算方法
打开软件并导入装配尺寸链 数据
输入相关参数并进行计算 查看计算结果并进行调整
应用领域：机械、建筑、电 子等工程设计领域
软件名称：uCD
功能特点：具备强大的绘图、 编辑、标注等功能支持多种文
件格式导入导出
应用实例：某机械部件装配尺 寸链计算通过软件实现快速准
确的计算和分析
目的：确定各零件尺寸和公差 之间的关系
建立方法：根据零件之间的装 配关系列出尺寸链图
作用：确保产品装配精度和性 能
确定封闭环 判断组成环的性质
查找组成环 建立尺寸链线图
定义：极值法是 一种确定装配尺 寸链的方法通过 确定各零件尺寸 的极值来计算装 配尺寸链。
适用范围：适用 于零件尺寸变化 范围较大或对装 配精度要求较高 的装配尺寸链计 算。
结论：通过简单装配尺寸链计算可以确定零件之间的装配关系保证产品性能和精度要求。
装配尺寸链
1.概诉一、装配的概念（一）机械的组成一台机械产品往往由上千至上万个零件所组成，为了便于组织装配工作，必须将产品分解为若干个可以独立进行装配的装配单元，以便按照单元次序进行装配并有利于缩短装配周期。
装配单元通常可划分为五个等级。
1．零件零件是组成机械和参加装配的最基本单元。
大部分零件都是预先装成合件、组件和部件再进入总装。
2．合件合件是比零件大一级的装配单元。
下列情况皆属合件。
（1）两个以上零件,是由不可拆卸的联接方法(如铆、焊、热压装配等)联接在一起。
（2）少数零件组合后还需要合并加工，如齿轮减速箱体与箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后镗孔的，零件之间对号入座，不能互换。
（3）以一个基准零件和少数零件组合在一起，如图11—1a属于合件，其中蜗轮为基准零件。
3．组件组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。
如图11—1b所示即属于组件，其中蜗轮与齿轮为一个先装好的合件，而后以阶梯轴为基准件，与合件和其它零件组合为组件。
4．部件部件是一个基准件和若干个组件、合件和零件组成。
如主轴箱、走刀箱等。
5．机械产品它是由上述全部装配单元组成的整体。
装配单元系统图表明了各有关装配单元间的从属关系。
如图11—2所示。
（二）装配的定义根据规定的要求，将若干零件装配成部件的过程叫部装，把若干个零件和部件装配成最终产品的过程叫总装。
（三）装配工作的基本内容机械装配是产品制造的最后阶段，装配过程中不是将合格零件简单地联接起来，而是要通过一系列工艺措施，才能最终达到产品质量要求。
常见的装配工作有以下几项：1．清洗目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。
2．连接联接的方式一般有两种：可拆联接和不可拆联接。
可拆联接在装配后可以很容易拆卸而不致损坏任何零件，且拆卸后仍重新装配在一起。
例如螺纹联接、键联接等，不可拆联接，装配后一般不再拆卸，如果拆卸就会损坏其中的某些零件。
例如焊接、铆接等。
3．调整包括校正、配作、平衡等。
校正是指产品中相关零、部件间相互位置找正，找正并通过各种调整方法，保证达到装配精度要求等。
装配尺寸链计算
?
0.025mm
各组成环的平均公差
? 根据基本尺寸的大小和加工的难易程度，调整各 组成环的公差为：
T(A1)=0.049mm, T(A2)=T(A4)=0.018mm,
10
第六章 装配工艺基础
? 计算“相依尺寸”公差为：
T(A3)= T(A∑) -[ T(A1)+ T(A2)+ T(A4)] = [ 0.1 – (0.049 + 0.018 + 0.018 )] mm = 0.015mm
= 0.25 –
? 封闭环尺寸（略）
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? 计算“相依尺寸”偏差源自列尺寸链竖式解得：A3
?
7 mm ?0.050 ? 0.065
11
第六章 装配工艺基础
2．概率法（又称不完全互换法）
? 极值法的优点是简单、可靠，缺点是当封闭 环公差较小、组成环较多时，各组成环公差 将很小，给制造带来困难，使成本增加。加 工尺寸处于公差带中间部分的是多数，处于 极限尺寸的是极少数，装配时同一部件的各 组成环恰好都处于极限尺寸的情况就更少见。 因此，大批量生产中，装配精度要求高、组 成环数目多时，应用概率法解算尺寸链较合 理。
3．特点
除有一般尺寸链的特点外，还有： ? 封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的
某项装配精度； ? 封闭环在装配后才能形成，不具有独立性
（装配精度只有装配后才能测量）； ? 各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是
在几个零件或部件间与装配精度有关的尺寸； ? 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度
尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。
13
第六章 装配工艺基础
?已知：A1=60(+0.20)mm, A2=57(-0.20mm), A3=3(-0.10)mm, 各组成环均呈正态分布，即 分布中心与公差带中心重合
5-3 装配尺寸链
2） 按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的 ） 公差时,各组成环的公差取相同的公差等级 各组成环的公差取相同的公差等级， 公差时 各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小 根据基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。 根据基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。
3） 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公 ） 差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则求出各组 差时 第一步先按等公差值或等公差级的分配原则求出各组 成环所能分配到的公差， 成环所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设 计要求等具体情况调整各组成环的公差。 计要求等具体情况调整各组成环的公差。 利用“协调环”解算装配尺寸链的基本步骤： 利用“协调环”解算装配尺寸链的基本步骤： 在组成环中， 在组成环中，选择一个比较容易加工或在加工中受到 限制较少有组成环作为“协调环” 限制较少有组成环作为“协调环”其计算过程是先按经济 精度确定其它环的公差及偏差，然后利用公式算出“ 精度确定其它环的公差及偏差，然后利用公式算出“协调 的公差及偏差。 环”的公差及偏差。
二、装配尺寸链分析 (一) 装配尺寸链概念及组成 一 1.装配尺寸链的基本概念 装配尺寸链的基本概念 装配尺寸链是产品或部件在装配过程中， 装配尺寸链是产品或部件在装配过程中， 由相关零件的有关尺寸（ 由相关零件的有关尺寸（表面或轴线间 距离）或相互位置关系（平行度、 距离）或相互位置关系（平行度、垂直 度或同轴度等）所组成的尺寸链。 度或同轴度等）所组成的尺寸链。
+ 0.02
0 − 0.04
mm设计要求间隙 设计要求间隙A0 设计要求间隙
为0.1～0.45mm，试做校核计算。 ～ ，试做校核计算。
解（l）确定封闭环为要求的间隙 0；寻找组成环并画尺寸链线 ）确定封闭环为要求的间隙A 上图b） 判断A 为增环， 为减环。 图（上图 ）；判断 3为增环，A1、A2、A4和A5为减环。、 （2）封闭环的基本尺寸 ） A0＝A3—（A1+A2+A4+A5）=43 —（30+5+3+5）=0 （ （ ） +0.45 即要求封闭环的尺寸为0 即要求封闭环的尺寸为 + 0.10 mm 。 （3）计算封闭环的极限偏差 ） ES。＝ES3—（EI1+EI2+EI4+EI5） 。 （ ＝+0．18—（—0．13—0．075—0．04—0．075）=+0．50 ． （ ． ． ． ． ） ． EI。＝EI3—（ES1+ES2+ES4+ES5） 。 （ ＝＋0． ＝＋0． ＝＋ ．02mm—（0＋0＋0＋0）mm＝＋ ．02mm （ ＋ ＋ ＋ ） ＝＋ （4）计算封闭环的公差 ） T。＝T1+T1+ T2+T3+T4 +T5 。 =0．13＋0．075十0．16＋0．075十0．04=0．48mm ． ＋ ． 十 ． ＋ ． 十 ． ． 校核结果表明，封闭环的上、下偏差及公差均已超过规定范围。 校核结果表明，封闭环的上、下偏差及公差均已超过规定范围。
装配尺寸链
（2）确定组成环
组成环的确定就是找出相关零件及其相关尺寸， 方法为：取封闭环两端的两个零件作为起点，沿着 装配精度要求的位置方向，分别查明装配关系中影 响装配精度要求的有关零件尺寸，直到两边汇合为 止。所经过的尺寸都为装配尺寸链的组成环。
（3）画装配尺寸链图
在确定了封闭环和组成环之后，将各环首尾相连， 即可画出装配尺寸链图。画出装配尺寸链图后，就可 判断出增、减环，其判断原则与工艺尺寸链中增、减 环的判断原则相同。
TM
T0 n 1
封闭环平均尺寸的计算公式为：
m
n1
A0M AiM AjM
i1
j m1
封闭环的上、下偏差的计算公式为：
ES0
A0M
T0 2
EI0
A0M
T0 2
机械制造技术
二、装配尺寸链的计算
1．计算类型
装配尺寸链的计算包括正计算、反计算和中间计 算三种类型。
正计算：是指当已知尺寸链各组成环的基本 尺寸及其极限偏差时，求解封闭环的基本尺寸及 其极限偏差的计算过程。正计算主要用于对已设 计的图纸进行校核验算。
反计算：是指当已知封闭环的基本尺寸及其极限 偏差时，求解各组成环的基本尺寸及其极限偏差的计 算过程。反计算主要用于产品设计过程。
由于尺寸e1、e2、e3的数值相对于A1、 A2、A3的误差较小，故装配尺寸链可简化 为右图所示结果。但在精密装配中，应计 入对装配精度有影响的所有因素，不可随 意简化。
（2）最短路线原则
由尺寸链的基本理论可知，封闭环公差等于各组 成环公差之和。在装配精度一定的条件下，组成环数 越少，分配到各组成环的公差就越大，则组成环零件 的精度就越容易保证。因此，在建立装配尺寸链时要 求组成环的环数应尽量少一些。
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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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424344 Nhomakorabea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。
它在机床装配中应用较多，例如，在车床主轴装配 中通过调整前后轴承的径跳方向来控制主轴的径向 跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮装配中，采用调整 蜗轮和轴承的偏心方向来抵消误差，以提高工作台 主轴的回转精度
装配工人技术水平要求高。修配装配法常用于单件小 批生产中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较 高的机器结构。
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调整法装配计算实例-2 装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选 用合适的调整件来达到装配精度的装配方法，称为 调整装配法。
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固定调整法-1
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调整法的优缺点
调整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；装配效率 比修配装配法高。
不足之处是要另外增加一套调整装置。可动调整法 和误差抵消调整法适于在成批生产中应用，固定调 整法则主要用于大批量生产。
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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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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
2
采用分组法装配，要求两相配件的尺寸分布曲线具有 完全相同的对称分布曲线；如果尺寸分布曲线不相同 或不对称，则将导致各尺寸组相配零件数不等而不能 完全配套，造成浪费。
采用分组法装配，零件的分组数以3-5组为宜；分组数 过多，会因零件测量、分类和存贮工作量的增大而使 生产组织工作变得复杂。
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分组法装配法实例