尺寸链计算公式及公式含义

尺寸链计算公式及公式含义

在对二维尺寸链进行公差分析时,我们常常要处理包含角度的尺寸链,也就是所谓的二维尺寸链。本质上来说,二维尺寸链的公差分析与一维尺寸链(线性尺寸链)的计算方法和理论并无显著区别,主要的差异在于需要进行角度尺寸到长度尺寸的转换。

本文将对二维尺寸链的公差分析进行简要介绍。

一、角度尺寸转换为长度尺寸

角度尺寸的转换是二维尺寸链分析中的关键步骤。借助中学所学的三角函数知识,如正弦函数sin和余弦函数cos等,我们可以轻松完成这一转换。以图中的一个尺寸链为例,我们知道AB的长度为60±1mm,而∠A的角度为45°±1°。要计算AC的长度,我们需要进行以下步骤:

当AB达到最大长度(61mm)而∠A达到最小角度(44°)时,AC的长度将达到最大值,计算方式为:AC最大值 = 61 × cos44° = 43.88mm。

相反,当AB达到最小长度(59mm)而∠A达到最大角度(46°)时,AC的长度将达到最小值,计算方式为:AC最小值 = 59 × cos46° = 40.98mm。

AC的长度可以转换为双向对称公差表示为42.43±1.45mm。

二、二维尺寸链的公差分析

在进行二维尺寸链的公差分析时,我们首先需要把尺寸链中的所有尺寸都投影到同一方向上,然后按照一维尺寸链的方法进行计算。在此基础上,我们只需要额外完成角度尺寸到长度尺寸的转换。

例如,考虑两个零件的水平方向上的长度尺寸累积。其中,A=40±1.0mm,B=50±1.0mm,∠C=30±1°。我们需要将角度尺寸B和∠C转换为长度尺寸D。然后,通过公式X=A+D计算出最终的水平长度尺寸。

在将角度尺寸转换为长度尺寸后,我们可以使用极值法和均方根法来计算X的公差。

三、复杂二维尺寸链的公差分析

对于复杂的二维尺寸链,手工计算可能会变得困难。我们可以使用专业软件进行计算,或者借助Excel等工具设置相应的公式来完成计算。

我想强调的是,二维尺寸链的公差分析看似复杂,但只要掌握了基本的计算原理和方法,就可以轻松应对。而在这个过程中,专业公差分析软件可以为我们提供极大的帮助。

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