第七章__尺寸链及尺寸链计算[27P][635KB]
尺寸链的分析计算 ppt课件
尺寸链
B3
• 线性尺寸链
B0
B1
B2
• 角度尺寸链
7尺 寸 链 的 分 析 计 算
d
X
D
尺寸链
• 平面尺寸链
• 空间尺寸链
L1 L2
α L0
L1 L2
α L0
8尺 寸 链 的 分 析 计 算
尺寸链中，每一个尺寸简称为环 环分为封闭环和组成环
9尺
寸
尺寸链链的 环分
lin析计k
算
尺寸链中，决定其他环的精度或 者被其他环的精度所影响的环
Ti = 6σi
μi = (ESi + EIi ) /2
L0 = f (L i)
26 尺
寸
尺寸链链的 尺寸概率分布分析
计 算
L0 = f (L i)
T0606 Ci2 i2 Ci2Ti2 0 Cii
ES0 = μ0 + T0 /2 EI0 = μ0 - T0 /2
L ES 0 0 EI 0
CiLi m in
i增环
i减环
L0min
CiLi m in
CiLi max
i增环
i减环
T0 CiTi
22 尺
寸
尺寸链链的 WC计算分析
计 算
L3
L0 = L3 – L1 – L2
C3 =1
C2 =C1 =-1
L0max = L3max – L1min – L2min
L0min = L3min – L1max – L2max
- 假设尺寸是符合统计分布规律
- 计算简单，节约生产成本
- 尺寸环多于4个
- 对生产工艺非常熟悉
蒙特卡洛模拟法 Monte Carlo Simulation
尺寸链概念及尺寸链计算方法
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尺寸，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尺寸，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1②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图32.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4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③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。
尺寸链计算方法
尺寸链计算方法尺寸链计算方法是指根据产品的设计要求和使用环境，通过一定的计算和分析，确定产品的尺寸链，为产品的设计和制造提供依据。
尺寸链计算是机械设计中非常重要的一部分，它直接关系到产品的质量、性能和成本。
在进行尺寸链计算时，需要考虑多个因素，包括产品的功能要求、材料特性、工艺工艺条件等，因此需要进行系统的分析和计算。
首先，尺寸链计算的基本原则是满足产品的功能要求。
在确定产品的尺寸链时，首先需要明确产品的功能要求，包括承受的载荷、运动的速度、工作环境的温度和湿度等。
根据这些功能要求，可以确定产品的基本尺寸，如外形尺寸、轴向尺寸、孔径尺寸等。
其次，尺寸链计算需要考虑材料特性。
不同的材料具有不同的物理和化学特性，这些特性直接影响产品的尺寸链。
例如，弹性模量、屈服强度、热膨胀系数等都是影响产品尺寸链的重要因素。
在进行尺寸链计算时，需要根据材料的特性确定合适的尺寸范围，以保证产品在使用过程中不会出现失效或损坏。
另外，尺寸链计算还需要考虑工艺条件。
不同的工艺条件对产品的尺寸链有着直接的影响。
例如，精度要求、加工工艺、装配工艺等都需要在尺寸链计算中进行考虑。
在确定产品的尺寸链时，需要充分考虑到产品的加工和装配工艺，以保证产品能够顺利地进行加工和装配。
最后，尺寸链计算需要进行综合分析和优化。
在确定产品的尺寸链之后，还需要进行综合分析和优化，以保证产品的尺寸链是合理的、经济的。
在进行综合分析和优化时，需要考虑到产品的成本、质量、性能等多个方面，找出最优的尺寸链方案。
综上所述，尺寸链计算方法是机械设计中非常重要的一部分，它直接关系到产品的质量、性能和成本。
在进行尺寸链计算时，需要充分考虑产品的功能要求、材料特性、工艺条件等多个因素，进行系统的分析和计算，最终找出最优的尺寸链方案。
希望本文所述内容能对尺寸链计算方法有所帮助。
第七章__尺寸链及尺寸链计算
平面尺寸链
3、尺寸链计算
• 尺寸链计算分正计算、反计算和中间计算 –正计算：已知组成环求封闭环； –反计算：已知封闭环求各组成环； –中间计算：已知封闭环及部分组成环组成环，求其余的一 个或几个组成环。 • 尺寸链计算有极值法与统计法两种。用极值法解尺寸链是从 尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸 之间关系的。用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求解 封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
2．统计互换装配法
• 统计互换装配法又称不完全互换装配法，其 实质是将组成环的制造公差适当放大，使零 件容易加工。 • 统计互换装配方法适于在大批大量生产中装 配那些装配精度要求较高且组成环数又多的 机器结构。 • 不足之处是：装配后有极少数产品达不到规 定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。
(二)分组装配法
修配装配法的优、缺点
优点 • 组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得很高 的装配精度。 缺点 • 增加了修配工作量，生产效率低；对装配工人的技 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。
(四)调整装配法
• 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。 • 除调整环外各组成环均以加工经济精度制造， 由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环 过大的误差，通过调节调整件相对位置的方 法消除，最后达到装配精度要求。
4、极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸
A0 = ∑ Ap −
p =1
k
m q = k +1
∑A
q
ห้องสมุดไป่ตู้
– 式中，m—组成环数；k—增环数；
尺寸链的计算方法
尺寸链的计算方法尺寸链（Size Chain）是一种用于计算产品尺寸的方法。
它通常应用于制造业中，用于确定产品的尺寸规格和控制尺寸变化的程度。
尺寸链的计算方法通常包括以下几个步骤：1.确定产品的需求和要求：在开始计算尺寸链之前，首先需要明确产品的需求和要求，包括外观和性能等方面。
这包括与客户和设计师沟通，以确保产品尺寸链的计算符合其期望。
2.收集尺寸数据：通过测量和记录产品的关键尺寸数据，包括长度、宽度、高度、深度、直径等。
这些数据将用于计算尺寸链的各个参数。
3. 计算起始尺寸（Baseline）：起始尺寸是指产品的基准尺寸，即在制造过程中不发生任何尺寸变化时的尺寸。
可以根据客户的要求或产品设计文档中的规格来确定起始尺寸。
4.确定各个工序的尺寸变化：对于产品制造过程中涉及尺寸变化的每个工序，需要确定其对产品尺寸的影响程度。
这可以通过实验、模拟或经验来获取相关数据。
例如，在注塑成型过程中，温度、压力和材料流动性等因素都会影响最终产品的尺寸。
5. 计算尺寸链参数：根据各个工序的尺寸变化数据，可以计算出尺寸链的各个参数，包括尺寸链比例（Size Chain Ratio）和尺寸链统计（Size Chain Statistics）等。
尺寸链比例表示每个工序中尺寸变化的幅度与起始尺寸之间的比例关系。
尺寸链统计表示在整个制造过程中尺寸变化的累积情况。
6.分析和优化尺寸链：一旦计算出尺寸链的参数，可以对其进行分析和优化。
通过对尺寸链数据的统计和分析，可以确定影响尺寸变化的主要因素，并采取相应的措施来减小尺寸变化的幅度，提高产品的尺寸一致性和质量稳定性。
7.应用尺寸链于生产控制：尺寸链的计算结果可以应用于产品的生产控制和质量管理中。
例如，在制造过程中可以设置尺寸监测点，对产品进行尺寸测量，并与尺寸链数据进行比较，以确保产品尺寸处于可接受的范围内。
如果发现尺寸偏差过大，可以及时调整制造参数，纠正尺寸偏差，以保证产品质量。
第七章 尺寸链
第七章 尺寸链
7.传递系数：各组成环对封闭环影响大小的系数称为传递系 数，用ξ表示。 L0=L1+L2COSα 式中α：组成环尺寸方向与封闭环尺寸方向的夹角。
L1的传递系数ξ1＝1；L2的传递系数ξ2=COSα。
传递系数等于封闭环的函数式对某一组成环所求的偏导数。
8
第七章 尺寸链
分类：
1.按应用情况，可分为三类 零件尺寸链，如图7－2所示。 工艺尺寸链，零件在加工过程中形 成的尺寸链 装配尺寸链，如图7－1所示。 2.按尺寸链之间的联系方式分为： 基本尺寸链β，如图7－4所示。 派生尺寸链，尺寸链γ
二、尺寸链的基本术语及分类 基本术语
1. 环：尺寸链中，每个尺寸简称为环。环 可分为封闭环和组成环。 2. 封闭环：加工或装配过程中最后自然形 成的那个尺寸。如图7－1中A0。 图7－1
3.组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环，或者说尺寸 链中除封闭环外的其它环称为组成环。分为：增环和减环。 4.增环：若在其他组成环不变的条件下，若某一组成环的尺 寸增大（减小），封闭环的尺寸也随之增大（减小），则 该组成环称为增环，如图7－1中的尺寸A1,A2。
1 n 3
15
第七章 尺寸链
5. 相对分布系数k 任意分布的相对标准差与正态分布时的相对标准差之比， 称为相对分布系数。它表征尺寸分布分散的程度。 k 3 n
1 由上式可知，当正态分布时，k 3 ＝1； 3 a 1 当均匀分布时，＝ ，其中＝ ，T 2a, 得＝ ， T /2 3 3 1 故：k＝3 1.73； 3 a 1 当三角形分布时，＝ , 其中＝ ，T 2a, 得＝ ， T /2 6 6 1 16 故k 3 ＝1.22。 6
1 1 (0.29 0.47) 0.38m m 2 1 2 (0 0.12) 0.06m m 2 1 3 (0 0.21) 0.105m m 2 1 4 (0 0.12) 0.06m m 2
尺寸链的计算方法
尺寸链的计算方法
尺寸链是指产品设计中各个零部件之间尺寸的关系链。
在产品设计过程中，尺寸链的计算是非常重要的一环，它直接影响着产品的质量和性能。
下面我们将介绍尺寸链的计算方法。
首先，确定设计参数。
在进行尺寸链计算之前，需要明确产品的设计参数，包括产品的功能要求、使用环境、材料特性等。
这些设计参数将直接影响到尺寸链的计算和设计方案的选择。
其次，建立尺寸链模型。
在确定设计参数之后，需要建立尺寸链的计算模型。
这个模型可以是数学模型，也可以是计算机辅助设计软件中的模型。
通过建立尺寸链模型，可以直观地了解各个零部件之间的尺寸关系，为后续的计算提供便利。
然后，进行尺寸链的计算。
在建立了尺寸链模型之后，就可以开始进行尺寸链的计算了。
尺寸链的计算涉及到各个零部件之间的相互作用，需要考虑到零部件的尺寸、公差、装配间隙等因素。
通过精确的计算，可以确保产品在装配和使用过程中不会出现尺寸不合适的问题。
最后，进行尺寸链的优化。
在完成了尺寸链的初步计算之后，
需要对尺寸链进行优化。
优化的目的是使得产品的尺寸链更加合理，减小尺寸链的影响，提高产品的装配精度和使用性能。
通过不断地
优化，可以使产品的尺寸链达到最佳状态。
总之，尺寸链的计算方法是产品设计中非常重要的一环。
通过
合理的计算和优化，可以确保产品的尺寸链达到设计要求，保证产
品的质量和性能。
希望以上内容对您有所帮助，谢谢阅读！。
尺寸链及尺寸链计算
一、尺寸链及尺寸链计算公式1、尺寸链的定义在工件加工和机器装配过程中，由相互联系的尺寸,按一定顺序排列成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
尺寸链示例2、工艺尺寸链的组成环：工艺尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。
工艺尺寸链由一系列的环组成。
环又分为：（1）封闭环（终结环）：在加工过程中间接获得的尺寸，称为封闭环。
在图b所示尺寸链中，A0是间接得到的尺寸，它就是图b所示尺寸链的封闭环。
（2）组成环：在加工过程中直接获得的尺寸，称为组成环。
尺寸链中A1与A2都是通过加工直接得到的尺寸，A1、A2都是尺寸链的组成环。
1）增环：在尺寸链中，自身增大或减小，会使封闭环随之增大或减小的组成环，称为增环。
表示增环字母上面用--> 表示。
2）减环：在尺寸链中，自身增大或减小，会使封闭环反而随之减小或增大的组成环，称为减环。
表示减环字母上面用<-- 表示。
3）怎样确定增减环：用箭头方法确定，即凡是箭头方向与封闭环箭头方向相反的组成环为增环，相同的组成环为减环。
在图b所示尺寸链中，A1是增环，A2是减环。
4）传递系数ξi：表示组成环对封闭环影响大小的系数。
即组成环在封闭环上引起的变动量对组成环本身变动量之比。
对直线尺寸链而言，增环的ξi＝1，减环的ξi＝－1。
3.尺寸链的分类4.尺寸链的计算尺寸链计算有正计算、反计算和中间计算等三种类型。
已知组成环求封闭环的计算方式称作正计算；已知封闭环求各组成环称作反计算；已知封闭环及部分组成环，求其余的一个或几个组成环，称为中间计算。
尺寸链计算有极值法与统计法（或概率法）两种。
用极值法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
5.极值法解尺寸链的计算公式（4）封闭环的中间偏差（5）封闭环公差（6）组成环中间偏差Δi＝(ES i＋EI i)/2（7）封闭环极限尺寸（8）封闭环极限偏差6.竖式计算法口诀：封闭环和增环的基本尺寸和上下偏差照抄；减环基本尺寸变号；减环上下偏差对调且变号。
尺寸链—计算方法
尺寸链—计算方法宝子们！今天咱们来唠唠尺寸链的计算方法呀。
尺寸链呢，就像是一个链条，环环相扣的。
那它的计算方法有两种主要类型哦。
一种是极值法。
这就像是走极端一样。
比如说，我们要确定一个装配体的总尺寸，极值法就是把各个组成环的最大极限尺寸或者最小极限尺寸加起来，得到封闭环的极限尺寸。
就像搭积木，把每块积木最大或者最小的情况考虑进去，这样就知道整个搭出来的东西最大或者最小能是啥样。
这种方法很简单直接，但是呢，它有点保守，因为在实际生产中，各个尺寸都取到极限值的情况比较少啦，不过在一些对精度要求不是超级高，但是要保证能装配上的情况，还是很好用的呢。
还有一种是概率法哦。
这个就比较有趣啦，它像是在玩概率游戏。
它考虑到各个组成环的尺寸是按照一定的概率分布的，不是总是取到极限值。
比如说，在生产很多零件的时候，每个零件的尺寸在一定范围内波动，概率法就是根据这些波动的概率来计算封闭环的尺寸。
这就好比是算一群小伙伴的平均身高，不是只看最高和最矮的，而是综合考虑大家的身高分布情况。
概率法算出的结果呢，通常会比极值法更接近实际情况，而且在大批量生产的时候，能更好地利用零件的加工精度，不会像极值法那样过于保守，能提高生产效率和降低成本呢。
在计算尺寸链的时候呀，我们得先搞清楚哪些是组成环，哪些是封闭环。
封闭环就是我们最终要确定尺寸的那个环，就像是链条的最后一环。
而组成环呢，就是那些影响封闭环尺寸的环啦。
宝子们可别搞混咯。
不管是用极值法还是概率法，目的都是为了在生产中能准确地控制尺寸，让产品能够顺利装配，而且还能保证质量呢。
这尺寸链的计算虽然有点小复杂，但是只要我们理解了它的原理，就像掌握了一个小魔法，能让我们在生产制造的世界里游刃有余哦。
希望宝子们都能对尺寸链的计算方法有个新的认识呀。
。
尺寸链的计算方法
尺寸链的计算方法
尺寸链是指产品设计、制造、装配和质量控制过程中的一种重要工具，它可以
帮助我们更好地理解产品的尺寸要求，保证产品的质量和性能。
在实际工程中，尺寸链的计算方法是非常关键的，下面我们将详细介绍尺寸链的计算方法。
首先，我们需要明确尺寸链的定义。
尺寸链是指产品各零部件之间的尺寸关系，包括公差、配合、间隙等内容。
在产品设计阶段，我们需要根据产品的功能要求和制造工艺来确定尺寸链，以保证产品的装配性和性能。
其次，尺寸链的计算方法主要包括以下几个步骤，确定尺寸链的起始尺寸、确
定尺寸链的公差、计算尺寸链的累积公差、分析尺寸链的影响。
首先，我们需要根据产品的功能要求和装配工艺确定尺寸链的起始尺寸，即各零部件的基准尺寸。
然后，根据国家标准或行业标准确定各零部件的公差，包括尺寸公差、形位公差等。
接下来，我们需要计算尺寸链的累积公差，即各零部件在装配过程中的尺寸偏差累积值。
最后，我们需要分析尺寸链对产品性能和装配性的影响，以确定是否满足产品设计要求。
在实际工程中，尺寸链的计算方法需要结合产品的具体情况和制造工艺来进行。
我们需要根据产品的功能要求和装配工艺来确定尺寸链的起始尺寸和公差，同时考虑产品的材料特性和加工工艺，以保证产品的质量和性能。
总之，尺寸链的计算方法是产品设计和制造过程中的重要内容，它可以帮助我
们更好地理解产品的尺寸要求，保证产品的质量和性能。
在实际工程中，我们需要根据产品的具体情况和制造工艺来确定尺寸链，以保证产品的装配性和性能。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
尺寸链计算方法及案例详解
尺寸链计算方法及案例详解尺寸链计算方法是指根据产品的尺寸要求和特定的工艺流程，通过一系列的计算和分析来确定产品各个部件的尺寸和配合关系的方法。
尺寸链计算方法主要应用于机械设计、工程制图、零部件加工等领域，是确保产品尺寸精度和装配质量的重要手段。
首先，尺寸链计算方法需要明确产品设计的功能要求和工艺要求，包括产品的使用环境、受力情况、材料特性等。
然后，根据这些要求，确定产品各个部件之间的配合关系和尺寸范围。
接着，通过计算和分析，确定各个部件的尺寸，并建立尺寸链，保证各个部件在装配时能够满足设计要求。
在实际应用中，尺寸链计算方法通常涉及到几个方面的内容，包括尺寸配合计算、公差分配、尺寸链分析等。
在尺寸配合计算中，需要根据配合要求和公差要求，确定配合尺寸的上限和下限。
公差分配则是根据产品功能和装配要求，合理地分配公差，确保产品的性能和装配质量。
尺寸链分析则是通过建立尺寸链图，分析各个部件之间的尺寸关系，找出影响产品尺寸精度的关键因素，从而指导产品设计和加工。
举个简单的案例来说明尺寸链计算方法的应用。
比如，某机械零件的装配要求是要求两个轴承孔的中心距离在一定范围内，并且轴承孔的直径要求在一定的公差范围内。
在这种情况下，就需要通过尺寸链计算方法来确定轴承孔的尺寸和配合关系。
首先根据轴承的尺寸和公差要求，确定轴承孔的上限和下限尺寸。
然后根据轴承孔的位置和受力情况，确定轴承孔中心距离的范围。
最后通过尺寸链计算方法，确定轴承孔的尺寸和配合关系，以保证产品的装配质量和性能。
总之，尺寸链计算方法是一种重要的工程技术方法，通过合理的计算和分析，能够确保产品的尺寸精度和装配质量，对于提高产品的质量和竞争力具有重要意义。
尺寸链计算及公差分析简体
尺寸链计算及公差分析简体一、尺寸链计算1.起始尺寸链：起始尺寸链是从产品装配的第一个操作开始的尺寸链关系。
起始尺寸链通常是由产品的主要定位和安装特征决定的。
2.传递尺寸链：传递尺寸链是在装配过程中零件之间传递尺寸关系的链条。
传递尺寸链可以通过装配顺序和功能要求来确定。
3.终止尺寸链：终止尺寸链是指产品装配的最后一个操作的尺寸链关系。
终止尺寸链通常是与产品的最终功能和外观要求相关的。
在进行尺寸链计算时，需要结合产品的功能要求和装配工艺要求，综合考虑零件之间的尺寸关系。
对于复杂的产品，可以采用图纸、CAD软件以及装配工艺规程等辅助工具进行计算。
二、公差分析公差分析是指确定产品各个零件的公差大小及零件之间的公差相互关系，以保证产品在装配过程中的功能要求和质量要求。
公差分析通常包括以下几个步骤：1.定义公差：根据产品的功能要求和质量要求，确定零件的公差。
公差可以分为两种类型：尺寸公差和形位公差。
尺寸公差是指零件的尺寸允许偏差的范围，包括上偏差和下偏差。
形位公差是指零件的形状和位置允许偏差的范围，包括平行度、圆度、垂直度等。
2.公差链分析：根据产品的装配要求和功能要求，确定零件之间的公差相互关系。
公差链分析可以通过数学模型和软件工具进行。
公差链分析的目的是找出公差传递路径和公差传递条件，以保证产品装配后的功能要求和质量要求。
3.公差配对：在确定了零件的公差和公差链关系后，需要进行公差配对。
公差配对是将合适的公差分配给零件，使得整体装配后的公差满足要求。
公差配对可以通过数学模型、统计方法和试装验证等方式进行。
4.公差控制：在产品设计阶段，需要控制公差的大小和分布。
公差控制是指通过调整零件的尺寸和形位公差，以满足产品的功能和质量要求。
公差控制可以通过优化设计、选择合适的加工工艺和装配工艺等方式进行。
尺寸链的基本概念及计算
工艺参数确定
工艺过程优化
利用尺寸链分析，确定各工艺环节的 参数，如切削用量、热处理温度和时 间等，以提高工艺质量和效率。
通过尺寸链分析，优化工艺过程和加 工顺序，减小误差累积和提高加工效 率。
工装设计
根据尺寸链分析结果，设计合理的工 装和夹具，确保工艺过程的稳定性和 准确性。
05
CHAPTER
尺寸链的优化设计
优化设计的方法
数学模型法
01
通过建立数学模型来描述尺寸链之的关系，利用数学方法进
行优化求解。
仿真模拟法
02
利用计算机仿真技术模拟产品在实际环境中的运行状态，通过
调整尺寸链参数来优化产品性能。
试验设计法
03
通过实验设计来探索尺寸链参数与产品性能之间的关系，利用
统计分析方法进行优化。
优化设计的步骤
尺寸链的组成
组成元素
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链元素，包括基 准尺寸和组成尺寸。
基准尺寸
用于确定其他组成尺寸位置和方向的尺寸。
组成尺寸
除基准尺寸外，其他关联的尺寸称为组成尺寸。
尺寸链的分类
按用途分类
分为装配尺寸链、零件尺寸链和工序尺寸链。
按几何特征分类
分为长度尺寸链和角度尺寸链。
按是否形成封闭环分类
通过优化机械零件的尺寸，提高其性能和可靠性。
汽车设计优化
通过优化汽车设计中的尺寸链参数，提高汽车性能和安全性。
电子产品优化
通过优化电子产品中的尺寸链参数，减小产品体积和重量，提高 其性能和可靠性。
THANKS
谢谢
问题定义
明确优化目标，确定相关因素和约束条件 。
结果评估
对优化结果进行评估，判断是否满足优化 目标。
尺寸链的计算
尺寸链的计算
尺寸链的计算，也称尺码串的计算，主要是通过一定的数学算法计算出不同尺码之间的比例关系。
其目的是在不同尺码的衣服之间进行转换，便于消费者进行购买。
尺码串的计算通常是以某一尺码为基准进行计算，比如以M 尺码为基准，计算出其他尺码与M尺码之间的比例关系，以此来实现不同尺码之间的换算。
具体的计算方法可以使用线性回归或加权平均法来进行计算。
在计算过程中还需要考虑不同品牌、不同国家的尺码标准差异，以便达到更准确的结果。
对于企业来说，尺寸链的计算对于管理生产和库存是非常重要的。
而对于消费者来说，尺寸链的计算可帮助他们轻松比较和选择不同品牌的衣服，并能找到合适自己的尺码。
尺寸链的计算方法-PPT
从上面得假设中我们可以瞧到: 封闭环得大小与增环、减环有关。当增环最
大,减环最小时,封闭环最大;当增环最小,减环最大 时,封闭环最小,所以有以下计算关系:
封闭环基本尺寸=增环基本尺寸—减环基本尺寸
封闭环最大 = 增环最大 — 减环最小
封闭环最小 = 增环最小 — 减环最大
结
论
大家应该也有点累了，稍作休息 大家有疑问的，可以询
12
例题
解:
检验:封闭环公差就是否等于各组成环公差之与 0、2 — 0、02 = 0、14+0、03+0、01
尺寸链解题步骤
1、根据题意绘制出尺寸链简图; 2、正确判断封闭环,再根据尺寸链简图判
断增环、减环; 3、列式计算; 4、结论; 5、验算。(可在草稿上进行验算)
我们可以瞧出,各个组成环公差较 小,但通过误差得积累,封闭环得公差 却比较大。
在尺寸链中如某一尺寸就是:最后形成、 间接获得、自然形成、没有直接 测量,那这个尺寸就就是封闭环,一个尺
寸链中只有一个封闭环。
返回
增环、减环得概念就是什么？增与减环统称组成环。怎么确定？
增环:在其她组成环不变得情况下,当某一组成环得 尺寸增大时,封闭环也随之增大,则该组成
环就称为增环,用 A1 、 B1 等表示。
减环:在其她组成环不变得情况下,当某一组成环得 尺寸增大时,封闭环也随之减小,则该组成
环就称为减环,用 A2、B2 等表示。
怎么确定增环、减环？
在尺寸中简图中,由尺寸链任一环得基面出发,
绕其轮廓线顺时针(或逆时针)方向旋转一周,回
到这个基面。按旋转方向给每一个环标上箭头,
凡就是与封闭环肩头相反得为增环,反之为减环。
如下图中,我们根据前面对封闭环、增环、 减环得判断,我们可以知道40尺寸为间接得到 所以为封闭环我们记着A0,由此可知70尺寸为 增环我们记着 A1 ,30尺寸为减环我们记着 A2 。
尺寸链概念及尺寸链计算方法
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尺寸,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尺寸，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1②角度尺寸链-—全部环为角度尺寸的尺寸链,如图32.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4②零件尺寸链—-全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③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。
【方法】尺寸链概念及尺寸链计算方法
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尺寸，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尺寸，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1②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图32.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4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5③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。
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调整装配法的优、缺点
优点 • 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。 缺点
• 要另外增加一套调整装置。
• 可动调整法和误差抵 消调整法适于在小批生产中应 用，固定调整法则主要用于大批量生产。
• 组成环按加工经济精度制造，然后测量组成环的实 际尺寸并按尺寸范围分成若干组，装配时被装零件 按对应组号进行装配，达到装配精度要求。 • 适于在大批大量生产中装配那些组成环数少而装配 精度又要求特别高的机器结构。 • 采用分组法装配最好能使两相配件的尺寸分布曲线 具有完全相同的对称分布曲线。 • 零件的分组数不宜太多，否则会因零件测量、分类、 保管、运输工作量的增大而使生产组织工作变得相 当复杂。
尺寸链
• 1）首先根据工艺过程，找出间接保证的尺 寸，定作封闭环，一个尺寸链只有一个封 闭环。 • 2）从封闭环开始，按照零件表面的联系， 依次画出直接获得的尺寸作为组成环，直 至尺寸的终端回到封闭环的起点，形成一 个封闭图形。
2、尺寸链的分类
(1)直线尺寸链，直线尺寸链由彼此平行的直线 尺寸所组成。 (2)平面尺寸链，平面尺寸链由位于一个平面内 但相互间不都平行的尺寸组成。
第七章 尺寸链
• 在设计机器时，除了需要进行运动、强度 和刚度等计算外，还需进行几何量分析计 算（即所谓精度设计），以确定机器零件 的尺寸公差、形状和位置公差等。其目的 在于保证机器能顺利进行装配，并能满足 预定的功能要求。为此，提出了尺寸链问 题。
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1、尺寸链的定义 • 尺寸链：在工件加工和机器装配过程中，由相互 连接的尺寸形成的封闭尺寸组。 • 尺寸链的环：组成尺寸链的每一个尺寸。 • 封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸。 • 组成环：尺寸链中凡属通过直接得到的尺寸。 （1）增环：当其它组成环的大小不变，若封闭环随 着某组成环的增大而增大，则此组成环就称为增 环。 （2）减环：若封闭环随着某组成环的增大而减小， 则此组成环就称为减环。
1．完全互换装配法
• 采用完全互换法装配时，应用极值法计算装配尺寸 链 • 优点：装配质量稳定可靠；装配过程简单，效率高； 易于实现自动装配；产品维修方便。 • 不足之处是：当装配精度要求较高，尤其是在组成 环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制 造困难，加工成本高。所以，完全互换装配法适于 在成批生产、大量生产中装配那些组成环数较少或 组成环数虽多但装配精度要求不高的机器结构。
机器的装配பைடு நூலகம்度
• 在根据机器的装配精度要求来设计机器零部 件尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影 响，装配方法不同，解算装配尺寸链的方法 截然不同，所得结果差异甚大。
二、保证装配精度的装配方法
(一)互换装配法 (二)分组装配法 (三)修配装配法
(四)调整装配法
互换装配法
• 采用互换法装配时，被装配的每一个零件不 需作任何挑选、修配和调整就能达到规定的 装配精度要求。用互换法装配，其装配精度 主要取决于零件的制造精度。 • 根据零件的互换程度，互换法装配可分为完 全互换法装配和统计互换法装配。
(3)空间尺寸链，空间尺寸链由位于几个不平行 平面内的尺寸组成。
平面尺寸链
3、尺寸链计算
• 尺寸链计算分正计算、反计算和中间计算 –正计算：已知组成环求封闭环；
–反计算：已知封闭环求各组成环；
–中间计算：已知封闭环及部分组成环组成环，求其余的一 个或几个组成环。
• 尺寸链计算有极值法与统计法两种。用极值法解尺寸链是从 尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸 之间关系的。用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求解 封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
4、极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸
A0 Ap
p 1
k
q k 1
A
m
q
– 式中，m—组成环数；k—增环数；
(2)封闭环极限尺寸
A0 max Ap max
p 1 k k q k 1 m
A
m
q min
A0 min Ap min
p 1
修配装配法的优、缺点
优点 • 组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得很高 的装配精度。 缺点
• 增加了修配工作量，生产效率低；对装配工人的技 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。
(四)调整装配法
• 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。 • 除调整环外各组成环均以加工经济精度制造， 由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环 过大的误差，通过调节调整件相对位置的方 法消除，最后达到装配精度要求。
例二：一带有键槽的内孔要淬火及磨削，其设计尺 寸如图a所示，内孔及键槽的加工顺序是： （1）镗内孔至 39.600.1 mm （2）插键槽至尺寸A （3）热处理：淬火 4000.05 mm 和键槽 （4）磨内孔，同时保证内孔直径 43.600.34 mm 两个设计尺寸的要求。 深度
2．统计互换装配法
• 统计互换装配法又称不完全互换装配法，其 实质是将组成环的制造公差适当放大，使零 件容易加工。 • 统计互换装配方法适于在大批大量生产中装 配那些装配精度要求较高且组成环数又多的 机器结构。
• 不足之处是：装配后有极少数产品达不到规 定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。
(二)分组装配法
q k 1
A
q max
（3）封闭环极限偏差
ES 0 ES p
p 1 k
k
q k 1 m
EI
m
q
EI 0 EI p
p 1
q k 1
ES
q
二、工艺尺寸链分析与计算实例
例一：加工下图所示的零件，设1面已加工好， 现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如 图b，试求工序尺寸A1与A2。
分组法装配的优、缺点
优点：
• 零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度； • 组内零件可以互换，装配效率高。
缺点：
• 增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。
(三)修配装配法
• 在单件生产、小批生产中装配那些装配公差要求高、 组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。 • 各组成环均按经济精度加工，装配时封闭环所积累 的误差，势必会超出规定的装配精度要求；为了达 到规定的装配精度，装配时须修配装配尺寸链中某 一组成环的尺寸(此组成环称为修配环)。 • 为减少修配工作量，应选择那些便于进行修配的组 成环做修配环。要求修配环必须留有足够但又不是 太大的修配量。