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公差分析 | 二维尺寸链怎么计算?

1年前浏览1223
公差分析时,常常会涉及到二维尺寸链,即包含角度的尺寸链。        
二维尺寸链的公差分析与我们常见的一维尺寸链(又称为线性尺寸链)从本质上来说,计算方法和理论没有区别,仅仅是多了从角度尺寸到长度尺寸的转换而已。三维尺寸链也是如此。        
本文将简单介绍二维尺寸链的公差分析。        

       


       

       
 1           
       
角度尺寸转换为长度尺寸          
       


角度尺寸转化为长度尺寸,非常简单,只需要用到中学所学的正弦函数sin和余弦函数cos等的知识。

如上图所示的尺寸链,AB长度为60±1mm,∠A=45±1°,转AC的长度的计算如下:


AC最大值发生在AB最大、∠A最小时

AB最大:60+1=61mm

∠A最小:45°-1°=44°

AC最大值=61*cos44°=43.88


AC最小值发生在AB最小、∠A最大时

AB最小:60-1=59mm

∠A最小:45°+1°=46°

AC最小值=59*cos46°=40.98


所以,AC最大值和最小值分别是43.88和40.98,转化为双向对称公差即为42.43±1.45mm。


       


       

       

       
 2           
       
二维尺寸链的公差分析        

       
二维尺寸链的公差分析,首先需要把尺寸链中的尺寸全部投影到同一方向上,然后按照维尺寸链的方法进行计算。        

简单地说,二维尺寸链仅仅是在一维尺寸链的基础上引入角度尺寸,在计算时,只需额外增加角度尺寸转换为长度尺寸的过程。

如图所示的两个零件,我们需要计算其在水平方向上的长度尺寸累积。

尺寸链如图所示,其中A=40±1.0mm,B=50±1.0mm,∠C=30±1°


X= A+D

D = B*cos∠C


1)第一步:角度尺寸转换为长度尺寸

D=B*cos∠C


D最大值发生在B最大、∠C最小时

B最大:50+1=51mm

∠C最小:30°-1°=29°

D最大值=51*cos29°= 44.61


D最小值发生在B最小、∠C最大时

B最小:50-1=49mm

∠C最大:30°+1°=31°

D最小值=49*cos31°= 42.00


所以,D最大值和最小值分别是44.61和42.00,转化为双向对称公差即为43.305±1.305mm。


2)第二步:公差分析的计算

计算公式为:

X=A+D


通过极值法计算出,X为83.305±2.305mm。

通过均方根法计算出,X为83.305±1.644mm。


       


       

       
 3        
       
复杂二维尺寸链的公差分析        

       
当二维尺寸链比较复杂时,我们很难通过手工计算。        
如果需要使用Excel计算,则需要在Excel里设置相应的公式。        
例如,计算如图所示两个圆孔之间的长度尺寸公差:        
       
零件标注        
       
尺寸链        
首先计算X、Y的值:        
       
再通过X、Y计算圆孔的值:        
       

       


       

       
最后的话        

       
二维尺寸链中的公差分析会涉及到很多计算,看上去会比较复杂、比较深奥。        
不用慌,我们只需要知道其中大概的计算原理和方法即可,具体计算我们交给专业公差分析软件        

       

----END---        

来源:降本设计

理论尺寸链
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首次发布时间:2023-11-14
最近编辑:1年前
钟元
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