尺寸链试题及答案

1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。

2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。

3、尺寸链由封闭环和组成环构成。

4、组成环包含增环和减环。

5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。

6、当所有的增环都是最大极限尺寸，而所有的减环都是最小极限尺寸，封闭环必为最大极限尺寸。

7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和，即为封闭环的下偏差。

8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。

9、如图所示，若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3，则尺寸A1 为封闭环；若以Ⅰ面为基准切割A1和A2，则尺寸A3 为封闭环。

10、“入体原则”的含义为：当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。

12-2 选择题：

1、一个尺寸链至少由3 个尺寸组成，有1 个封闭环。

2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。C、封闭环

3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。C、其他各环

4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应A 。A、向材料内分布

1、什么叫尺寸链？它有何特点？

答:在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。

尺寸链具有如下特性：

(1) 封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。

(2) 相关性：其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。

2、如何确定尺寸链的封闭环？能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环？

答：装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸，如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。在建立尺寸链之前，必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目，这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。

零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不需要标注，以免引起加工中的混乱。

工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。

不能说尺寸链中未知的环就是封闭环。

3、解算尺寸链主要为解决哪几类问题？

答：解算尺寸链主要有以下三类任务：

（1）正计算：已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。

（2）反计算：已知封闭环的极限尺寸和组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差。

（3）中间计算：已知封闭环的极限尺寸和部份组成环的极限尺寸，求某一组成环的极限尺寸。

4、完全互换法、不完全互换法、分组法、调整法和修配法各有何特点？各运用于何种场

合？

答：完全互换法的优点是：可实现完全互换，但往往是不经济的。

不完全互换法的优点是：组成环的公差扩大，从而获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量生产的情况。

分组互换法优点：既可扩大零件的制造公差，又能保证高的装配精度。缺点：增加了检测费用，宜用于大批量生产中精度要求高，零件形状简单易测。环数少的尺寸链。

调整法的主要优点：可增大组成环的制造公差使制造容易，同时获得很高的装配精度，不需修配；

可以调整补偿环的位置或更换补偿环，以恢复原有精度。主要缺点：有时需要额外增加尺寸链零件数，使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。

调整法主要应用在封闭环的精度要求高，组成环数目较多的尺寸链。

修配法的优点：扩大了组成环的公差，又保证了高的装配精度。主要优点：增加了修配工作量和

费用；修配后各组成环失去互换性，不易组织流水生产。

修配法常用于小批量生产，环数较多，精度要求高的尺寸链。

1、某厂加工一批曲轴部件，如图12－13所示，（在教材P234页）。经试运转，发现有的曲轴

肩与轴承衬套端面有划分现象。按设计要求A0=0.1~0.2mm ，而A1 = 150

0018

.0+ mm A2

= A3 =7508.002.0--mm,试验算给定尺寸的极限偏差是否合理？

解：首先绘出尺寸链图。

封闭环：A 0

增环：A 1

减环; A 2、A 3

验算基本尺寸：A0＝ A1－ （A2 + A3）

＝150 - （75 + 75） ＝ 0

即要求封闭环的尺寸为0

计算封闭环的极限偏差：

ES 0 = ES 1 – ( EI 2 + EI 3)

= +0.018 – ( -0.08 – 0.08) = +0.178 mm

EI 0 = EI 1 – ( ES 2 + ES 3)

= 0 – ( -0.02 – 0.02 ) = + 0.04 mm

计算封闭环的公差T 0 = ES 0 – EI 0 = | + 0.178 – ( + 0.04 ) | = 0.138 mm

∵ T 0 = 0.138 mm > T 0' = 0.2 – 0.1 = 0.1 mm

∴校核结果表明：封闭环的下偏差、公差已超过要求范围，需要调整组成环的极限偏差。

2、有一孔、轴配合，装配前孔和轴均需渡洛，渡层厚度均为10±2μm，镀层满足Φ30H8/f7的配合，试确定孔和轴在镀前的尺寸（用完全互换法）。

解： 绘出尺寸链：

（1） N 1 : 封闭环；

增环：050.0060+； 减环：050.0025+

根据封闭环基本尺寸、极限偏差公式计算：

N 1 = 60 – 25 = 35mm

ES N 1 = +0.050 – 0=+0.050mm

EI N 1

=0-(+0.050)=-0.050mm

1

N=35±0.050

（2）封闭环：N2；

增环：

050

.0

60+和050.0

35+；

减环：

050

.0

25+

根据封闭环基本尺寸、极限偏差公式计算：N2= 60+35-25=70mm

ES N2=(+0.05+0.05)-0=+0.100mm

EIN2=0+0-(+0.05)=-0.050mm

∴N2=

100

.0

050

.0

70+

- mm

3、按图所示尺寸加工各孔，求孔1和孔2、孔1和孔3间的尺寸变化范围并绘出二者的尺寸链简图。

解：Φ30H8/f7配合：公差带图如右图所示。

X min=EI-es=0-(-20)=+20μm

X max=ES-ei=+33-(-41)=+74μm

孔的公差带代号为Φ30H8，其上偏差为ES=+33μm

下偏差为EI=0

∴镀铬后孔的极限尺寸为：Φ30.033～Φ30.0mm

设镀铬前孔的尺寸为D,则建立起工艺尺寸链，如图：

D0=Φ30.033～Φ30.0

其中：D0为封闭环

D为增环

镀铬层厚度0.024～0.016为减环

∴ D0max=D max-0.016 ∴D max=30.049mm

D0min=D min-0.024 ∴D min=30.024mm

∴镀铬前孔径为： 30.049～30.024mm 即为：φ

049

.0

024

.0

30+

+ mm

轴的公差带代号为Φ30f7，其上偏差es＝-20μm，下偏差ei＝-41μm ∴轴在镀后的极限尺寸为： 29.980～29.959mm

设轴在镀铬前尺寸为d，镀铬层厚度为10±2μm

建立起工艺尺寸链：

其中：镀铬尺寸为封闭环。镀铬前轴的尺寸和镀铬层为增环。

∴根据封闭环的极限尺寸计算公式：

d0max=0.024+d max

∴ d man=d0max-0.024=29.980-0.024=29.956mm

d0min=0.016+d min

∴d min=d0min-0.016=29.959-0.016=29.943mm

∴镀铬前轴的尺寸为：29.956～29.943mm 即：Φ

044

.0

057

.0

30-

-

φmm