设计计算方法 1 管式折叠纸盒的尺寸计算 ①内部尺寸 纸盒的内部尺寸计算公式为： Xi i k X X +=max 式中，X i 是纸盒的内部尺寸（mm ）；X max 是被包装物最大外形尺寸（mm ）；k Xi 是纸盒内部尺寸修正系数（mm ）。 对于折叠纸盒，在长、宽方向k Xi =3～5mm ；在高度方向k Xi =1～3mm 。当被包装物是弹性物体如服装，k Xi 取小值；若被包装物是刚性物体如仪表，k Xi 则应取大值。 ②制造尺寸 纸盒的制造尺寸计算公式为： X i k t n X X +-+=)1( 式中，X 是纸盒制造尺寸（mm ）；X i 是纸盒内部尺寸（mm ）；n 是在某方向上的纸板层数；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）；k X 是纸盒制造尺寸修正系数（mm ）。 制造尺寸修正系数k X 包含以下几方面的影响： a 纸板湿度变化的影响 纸板具有吸水性，湿度大会造成纸板尺寸增大，干燥则会使纸板尺寸缩小。 b 加工工艺的影响 机械的加工精度及工艺条件对纸板尺寸变化会产生作用。 c 纸板纵横向纤维的影响 纸板纵横向纤维组织的差异，促使纸板尺寸在环境湿度变化时在纵向和横向出现变化差异。 d 尺寸方向差异的影响 由于折叠纸盒的成型特点及考虑包装被包装物后承重方向问题，纸盒在长、宽、高方向上纸板的尺寸变化是有差异的。 考虑以上影响因素，一般在长度和宽度方向上k X 取2mm ，在高度方向上k X 取1mm 。在严格控制纸板湿度和加工工艺条件的情况下，k X 则可以忽略不计。 ③外部尺寸 纸盒的外部尺寸计算公式为： t X X +=0 式中：X 0是纸盒外部尺寸（mm ）；X 是纸盒制造尺寸（mm ）；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）。 对于复杂结构形式的折叠纸盒，其内部尺寸、制造尺寸和外部尺寸则应根据具体情况来具体分析。 2 罩盖盒的有关尺寸计算公式为： 盒体 X i k t m X X +++=)1( X i k nt X t X X ++=+=0
第五章尺寸链原理及应用 在机械产品设计过程中，设计人员根据某一部件或总的使用性能，规定了必要的装配精度（技术要求），这些装配精度，在零件制造和装配过程中是如何经济可靠地保证的，装配精度和零件精度有何关系，零件的尺寸公差和形位公差又是怎样制定出来的。所有这些问题都需要借助于尺寸链原理来解决。因此对产品设计人员来说尺寸链原理是必须掌握的重要工艺理论之一。 §5-1 概述 教学目的：①尺寸链的基本概念，组成、分类； ②尺寸链的建立与分析； ③尺寸链的计算 教学重点：掌握工艺尺寸链的基本概念；尺寸链组成及分类 教学难点：尺寸链的作图 一、尺寸链的定义及其组成 1. 尺寸链的定义 由若干相互有联系的尺寸按一定顺序首尾相接形成的尺寸封闭图形定义为尺寸链。 在零件加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链，称为工艺尺寸链，如图5-1所示。在机器设计和装配过程中，由有关零件设计尺寸形成的尺寸链，称为装配尺寸链，如图5-2所示。 图5-1 工艺尺寸链示例 图5-1是工艺尺寸链的一个示例。工件上尺寸A1已加工好，现以底面A定位，用调整法加工台阶面B，直接保证尺寸A2。显然，尺寸A1和A2确定以后，在加工中未予直接保证的尺寸A0也就随之
确定。尺寸A0、A1和A2构成了一个尺寸封闭图形，即工艺尺寸链，如图5-1b所示。 图5-2 装配尺寸链图 由上述可知，尺寸链具有以下三个特征 1）具有尺寸封闭性，尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形成的尺寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。 2）尺寸关联性，尺寸链中间接保证的尺寸受精度直接保证的尺寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。 3）尺寸链至少是由三个尺寸（或角度量）构成的。 在分析和计算尺寸链时，为简便起见，可以不画零件或装配单元的具体结构。知依次绘出各 个尺寸，即将在装配单元或零件上确定的尺寸链独立出来，如图5-1b），这就是尺寸链图。尺寸链图中，各个尺寸不必严格按比例绘制，但应保持各尺寸原有的连接关系。 2.尺寸链的组成 组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的尺寸环。各尺寸环按其形成的顺序和特点，可分为封闭环和组成环。凡在零件加工过程或机器装配过程中最终形成的环（或间接得到的环）称为封闭环，如图5-1中的尺寸A0。尺寸链中除封闭环以外的各环，称为组成环，如图5-1中的尺寸A1和A2。对于工艺尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的。 组成环按其对封闭环影响又可分为增环和减环。若尺寸链中其余各环保持不变，该环变动（增大或减小）引起封闭环同向变动（增大或减小）的环，称为增环。反之，若尺寸链中其余各环保持不变，由于该环变动（增大或减小）引起封闭环反向变动（减小或增大）的环，称为减环。图5-1
第十章装配精度与加工精度分析任何机械产品及其零部件的设计，都必须满足使用要求所限定的设计指标，如传动关系、几何结构及承载能力等等。此外，还必须进行几何精度设计。几何精度设计就是在充分考虑产品的装配技术要求与零件加工工艺要求的前提下，合理地确定零件的几何量公差。这样，产品才能获得尽可能高的性能价格比，创造出最佳的经济效益。进行装配精度与加工精度分析以及它们之间关系的分析，可以运用尺寸链原理及计算方法。我国业已发布这方面的国家标准GB5847—86《尺寸链计算方法》，供设计时参考使用。 第一节尺寸链的基本概念 一、有关尺寸链的术语及定义 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的封闭尺寸组，称为尺寸链。尺寸链分为装配尺寸链和工艺尺寸链两种形式。 （a）齿轮部件（b）尺寸链图（c）尺寸链图 图10-1 装配尺寸链示例 图10-1a为某齿轮部件图。齿轮3在位置固定的轴1上回转。按装配技术规范，齿轮左右端面与挡环2和4之间应有间隙。现将此间隙集中于齿轮右端面与挡环4左端面之间，用符号A0表示。装配后，由齿轮3的宽度A1、挡环2的宽度A2、轴上轴肩到轴槽右侧面的距离A3、弹簧卡环5的宽度A4及挡环4的宽度A5、间隙A0依次相互连接，构成封闭尺寸组，形成一个尺寸链。这个尺寸链可表示为图10-1b与图10-1c两种形式。上述尺寸链由不同零件的设计尺寸所形成，称为装配尺寸链。 图10-2a为某轴零件图（局部）。该图上标注轴径B1与键槽深度B2。键槽加工顺序如图10-2b所示：车削轴外圆到尺寸C1，铣键槽深度到尺寸C2，磨削轴外圆到尺寸C3（即图10-2a中的尺寸B1），要求磨削后自然形成尺寸C0（即图10-2a 中的键槽深度尺寸B2）。在这个过程中，加工尺寸C1、C2、C3和完工后尺寸C0构成封闭尺寸组，形成一个尺寸链。该尺寸链由同一零件的几个工艺尺寸构成，称为工艺尺寸链。
尺寸链计算 一.基本概念 尺寸链是一组构成封闭尺寸的组合。 尺寸链中的各个尺寸称为环。零件在加工或部件在装配过程中，最后得到的尺寸称为封闭环。组成环又分为增环和减环，当尺寸链中某组成环的尺寸增大时，封闭环的尺寸也随之增大，则该组成环称为增环。反之为减环。 补偿环：尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定要求。 传递系数ξ：表示各组成环对封闭环影响大小的系数。增环ξ为正值，减环ξ为负值。通常直线尺寸链的传递系数取+1或-1. 尺寸链的主要特征： ①.尺寸连接的封闭性;②.每个尺寸的变化（偏差）都会影响某一尺寸的精度。 二.尺寸链的分类 1.按应用范围分 工艺尺寸链：在零件加工过程中，几个相互联系的工艺尺寸形成的封闭链。 装配尺寸链：在设计或装配过程中，由几个相关零件的有关尺寸形成的封闭链。 2. 按构成尺寸链各环的空间位置分 线性尺寸链：各环位于平行线上 平面尺寸链：各环位于一个平面或相互平行的平面，各环不平行排列。 空间尺寸链：各环位于不平行的平面，需投影到三个座标平面上计算。 3.按尺寸链的形式分 a)长度尺寸链和角度尺寸链 b)装配尺寸链装、零件尺寸链和工艺尺寸链 c)基本尺寸链与派生尺寸链 基本尺寸链指全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链 派生尺寸链指一个尺寸链的封闭环为另一个尺寸链组成环的尺寸链。
d)标量尺寸链和矢量尺寸链 三. 基本尺寸的计算 把每个基本尺寸看成构成尺寸链的各环，验算其封闭环是否符合设计要求。是设计中尺寸链计算时首先应该进行的工作。 目前产品生产中经常出现错误的环节，大部分是基本尺寸链错误。特别是测绘设计的产品。由于原机的制造误差，测量系统的误差以及尺寸修约的误差，往往会使测绘设计与原设计产生很大的偏差，所以必须进行基本尺寸链的计算 四.解尺寸链的主要方法 根据零件尺寸的要求和相关标准确定零件尺寸公差，然后按照解尺寸链的最短途径原理的方法对尺寸公差进行验算和修正。 为了提高零件的装配精度，与其有关各零件表面形成的尺寸链环数必须最少。 a)极值法(完全互换法) 各组成环的公差之和不得大于封闭环的公差 即Σδi≤δN 不适合环数很多的尺寸链 b)概率法(不完全互换法) 设A表示组成环的算术平均值，σ表示均方根偏差，则一般各环的公差取±3σ。 σ＝∑- i n A Xi/) ( c)选配法 将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配。 尺寸链计算程序 ①基本尺寸计算依据产品标准、产品装配图、零件图 ②公差设计计算可以先按推荐的公差等级标准选取公差值，然后按互换法进 行计算调整，决定各组成环的公差与极限偏差。 ③公差校核计算校核封闭环公差与极限偏差。 五. 计算举例
工艺尺寸链计算的基本公式 来源：作者：发布时间：2007-08-03 工艺尺寸链的计算方法有两种：极值法和概率法。目前生产中多采用极值法计算，下面仅介绍极值法计算的基本公式，概率法将在装配尺寸链中介绍。 图3-82 为尺寸链中各种尺寸和偏差的关系，表3-18 列出了尺寸链计算中所用的符号。 1 ．封闭环基本尺寸 式中n ——增环数目；
m ——组成环数目。 2 ．封闭环的中间偏差 式中Δ0——封闭环中间偏差； ——第i 组成增环的中间偏差; ——第i 组成减环的中间偏差。 中间偏差是指上偏差与下偏差的平均值：3 ．封闭环公差 4 ．封闭环极限偏差 上偏差 下偏差
5 ．封闭环极限尺寸 最大极限尺寸A 0max=A 0+ES 0 （3-27 ） 最小极限尺寸A 0min=A 0+EI 0 （3-28 ） 6 ．组成环平均公差 7 ．组成环极限偏差 上偏差 下偏差 8 ．组成环极限尺寸 最大极限尺寸A imax=A i+ES I （3-32 ）最小极限尺寸A imin=A i+EI I （3-33 ）工序尺寸及公差的确定方法及示例
工序尺寸及其公差的确定与加 工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。 （一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定 属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为： 1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。 2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。 最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。 3 ．求工序基本尺寸。 从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。 4 ．标注工序尺寸公差。 最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。 例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为，表面粗糙度值为R a0.8 μ m （图3-83 ），毛坯为铸钢件，需淬火处理。其工艺路线如表3-19 所示。
尺寸链分析报告 工艺过程： 1、橡胶圈由分离机构从直振中拉出到固定位置。 2、视觉拍照，找橡胶套中心位置。 3、机器人理线工位辅助理线，配合机器人夹具将探 头sensor 线理直好插入橡胶圈。 已知条件： 1、橡胶套的内圆公差中心半径公差(理论中心与实际安装中 心的差值)mm A 15.015.010+-=2、探头的外圆半径公差(理论中心与实际安装中心的差 值)mm A 05.005.020+-=3、机器手抓取重复放置精度(理论中心与实际安装中心的差 值)mm A 05.0030+=4、相机本身引导误差mm A 05.00 40+=5、人工示教的容差mm A 2.01.050++=问题描述： 已知安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差， 即半径差值0.5mm ，即（探头能够安装进去橡胶套的最大偏 差值0.5mm 能够安装成功） 求：安装探头sensor 时机器探头中心与硅胶套中心的偏差， 即半径差值0 A 求解：根据题意，增环：1A ，2A ，3A ，4A ，5A ， 减环：无 封闭环：0 A 方法：尺寸链计算步骤及方法（统计法） 1.尺寸链的分析建立如图：
2.计算封闭环的基本尺寸： 封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸和减去所有减环的基本尺寸和。 0=A 3.计算封闭环的公差： 批量生产条件下，组成环与封闭环的实际偏差均服从正态分布，且实际尺寸分布范围与公差带宽度一致。此时，封闭环的公差平方值等于所有组成环公差平方值之和。 4 .0, 16.01.005.005.01.03.0, 022222202 52423222120==++++=++++=T T T T T T T T 公差：公差：公差：4.计算封闭环的中间偏差。 封闭环中间偏差等于所有增环中间偏差之和减去所有减环中间偏差之和。 注：中间偏差等于上下偏差代数和再除以2.2 .0, 15.0025.0025.000, 00543210=?++++=??+?+?+?+?=?中间偏差：中间偏差：中间偏差：5.计算封闭环的极限偏差。 上偏差等于中间偏差加上二分之一公差值；下偏差等于中间偏差减去二分之一公差值。4.00 00000000, 02/4.02.02/)(, 4.02/4.02.02/)(+==-=-?==+=+?=A T A EI T A ES 偏差：下偏差：上偏差：答：满足装配精度要求,最大公差0.4mm,小于理论偏差0.5mm. 例2：感谢百度作者qq1473114691经验分享的方法： (2) (3)
包装结构尺寸设计简单说明 管式折叠纸盒（如常用的内包装盒）的尺寸计算 ①内部尺寸 纸盒的内部尺寸计算公式为： Xi i k X X +=max 式中，X i 是纸盒的内部尺寸（mm ）；X max 是被包装物最大外形尺寸（mm ）；k Xi 是纸盒内部尺寸修正系数（mm ）。 对于折叠纸盒，在长、宽方向k Xi =3～5mm ；在高度方向k Xi =1～3mm 。当被包装物是弹性物体如服装，k Xi 取小值；若被包装物是刚性物体如仪表，k Xi 则应取大值。 图（1） 例如：如上图（1） 被包装物的最大外形宽度X max =20mm ，且为刚性物品 那么纸盒内部宽度为 X i =20+5=25mm ②制造尺寸 纸盒的制造尺寸计算公式为： X i k t n X X +-+=)1( 式中，X 是纸盒制造尺寸（mm ）；X i 是纸盒内部尺寸（mm ）；n 是在某方向上的纸板层数；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）；k X 是纸盒制造尺寸修正系数（mm ）。 制造尺寸修正系数k X 包含以下几方面的影响： a 纸板湿度变化的影响 纸板具有吸水性，湿度大会造成纸板尺寸增大，干燥则会使纸板尺寸缩小。
b 加工工艺的影响 机械的加工精度及工艺条件对纸板尺寸变化会产生作用。 c 纸板纵横向纤维的影响 纸板纵横向纤维组织的差异，促使纸板尺寸在环境湿度变化时在纵向和横向出现变化差异。 d 尺寸方向差异的影响 由于折叠纸盒的成型特点及考虑包装被包装物后承重方向问题，纸盒在长、宽、高方向上纸板的尺寸变化是有差异的。 考虑以上影响因素，一般在长度和宽度方向上k X 取2mm ，在高度方向上k X 取1mm 。在严格控制纸板湿度和加工工艺条件的情况下，k X 则可以忽略不计。 图（2） 例如：如上图（2） 纸箱内部宽度尺寸为：X i =25mm ，宽度方向上纸板为2层，纸箱厚度为：t =2mm 那么纸盒内部宽度制造尺寸为 X =25+（2-1）*2+2=25+2+2=29mm ③外部尺寸 纸盒的外部尺寸计算公式为： t X X +=0 式中：X 0是纸盒外部尺寸（mm ）；X 是纸盒制造尺寸（mm ）；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）。 对于复杂结构形式的折叠纸盒，其内部尺寸、制造尺寸和外部尺寸则应根据具体情况来具体分析。
散热器尺寸设计计算方法 判断依据：() Q h A T T h a 其中Q：散热器换热量，W h：散热器与空气的表面对流换热系数，W/(m2*K) A：散热器表面积，m2 T：散热器平均温度，℃ h T：空气温度，℃ a 一．自然冷却 对流换热量 1．散热器与空气的表面对流换热系数h的计算： 自然冷却，h可以近似取 5 W/(m2*K) 2．散热器表面积A的计算： 散热器的表面积可近似为翅片的表面积 A d h n 2 其中 L：散热器长度 d：翅片高度 n：翅片个数 3．空气温度a T取45℃。 4．散热器平均温度h T的计算 自然冷却时，散热器均稳性能较好，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约40℃，,取5℃的安全余量，散热器平均温度75℃。 则散热器的对流换热量5235 Q L d n
辐射换热量 对于表面未做处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的25%。 则散热器的总换热量为 1.255235437.5 Q L d n L d n 对于表面做镀黑处理的散热器辐射换热量约为对流换热量的40%。 则散热器的总换热量为 1.45235490 Q L d n L d n 5．模块功耗Q的计算：可近似用变频器功率*%作为模块的功耗。 结论：通过计算的Q与实际模块的损耗值P进行对比，如果超出很多说明散热器的设计冗余较大。 二．强迫风冷 1.散热器与空气的表面对流换热系数h的计算： 对于直径120mm以下尺寸轴流风机h可近似取30 W/(m2*K) 对于直径120mm以上尺寸轴流风机h可近似取45 W/(m2*K) 对于大型离心风机，h可近似取60 W/(m2*K) 2.散热器表面积A的计算： 散热器的表面积可近似为翅片的表面积 2 A L d n 其中L：散热器长度 d：翅片高度 n：翅片个数 3.空气温度a T取45℃。 4.散热器平均温度h T的计算 强迫风冷时，散热器均稳性能较差，在环境温度为45℃时，我司测试标准为散热器NTC最大温升45℃，此时散热器的平均温升约30℃，取5℃的安全余量，散热器平均温度升25℃，此时散热器温度为70℃。
课程培训目标： ?能够计算装配零件的最小和最大壁厚、间隙、或干涉， ?能够创建几何公差或正负公差的尺寸链，分析公差叠加结果， ?能够创建、分析复杂的公差叠加分析工具，包含几何公差，名义尺寸，实效条件尺寸，和正负公差， ?能够分析通用装配条件的公差叠加分析， ?能够分析浮动紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，轴类，或孔类公差， ?能够分析固定紧固件的公差叠加分析，如何定义螺栓，间隙孔，槽，凸缘，和整体尺寸的公差，以及螺纹孔的投影公差， ?能够计算在不同的基准方案下的最大，最小间隙， ?掌握一套逻辑的，系统的，数量化的公差分析方法， 课程包含主要内容： 课程参与者能够解决实际工作中面对的从简单到复杂的装配体的公差叠加分析。培训中以理论讲授和实践练习相结合来分析尺寸公差和几何公差的叠加分析，比较分析不同的基准设置情况下的输出结果。 培训大纲： ?尺寸链分析的起点 ?创建正负尺寸链 ?如何计算，如何确定影响贡献公差叠加结果的尺寸因素 ?如何分析：最差条件法Wost Case ?哪些几何公差影响公差叠加结果？ ?均值分析：Mean ?边界计算：GD&T，MMC，LMC和RFS材料条件修正情况下， ?等边正负公差转换 2.复杂装配体的正负尺寸公差叠加分析 ?计算方法 ?尺寸链分析工具制作 ?分析工具的应用 ?最大、最小间隙的分析结果输出 ?合格率的计算 ?Cpk与公差叠加分析 ?统计公差的分析及计算 ?6Sigma公差设计方法
3.公差叠加的2D分析法–水平方向公差叠加和竖直方向的公差叠加分析?尺寸链分析的起点 ?创建正负尺寸链 ?最小、最大间隙的分析结果输出 4.装配体的公差叠加分析 ?装配体中零件间的尺寸链如何建立 ?不同的尺寸布局方案的公差叠加分析 ?尺寸公差定义的装配体中公差叠加分析复杂性 ?最小，最大间隙结果输出 ?公差的优化 ?合格率的计算 ?与几何公差的比较 5.浮动螺栓装配分析 ?几何公差控制的实效边界和补偿公差 ?内边界，外边界，均值边界 ?公差叠加分析中直径到半径的转化方法 ?轮廓度的叠加分析分解方法 ?基准浮动因素 ?几何公差浮动因素 ?复杂装配体的几何公差尺寸链建立方法 ?分析的标准化模板， 6.固定螺丝装配分析 ?计算装配体的最大、最小间隙 ?投影公差的因素 ?正向设计固定螺栓装配总成 ?逆向设计固定螺栓装配总成 ?对于孔类、槽类、凸缘和轴类装配体的分析 ?确定所有的几何公差因素 ?独立特征和阵列特征的不同分析方法 7.几何公差复杂装配体实例分析 ?对零件进行GD&T定义 ?装配设计方案 ?螺纹特征
線性尺寸鏈公差分析. 程序設計用于（1D）線性尺寸鏈公差分析。程序解決以下問題： 1公差分析，使用算術法"WC"（最差條件worst case）綜合和最優化尺寸鏈，也可以使用統計學計算"RSS"(Root Sum Squares)。 2溫度變化引起的尺寸鏈變形分析。 3使用"6 Sigma"的方法拓展尺寸鏈統計分析。 4選擇裝配的尺寸鏈公差分析，包含組裝零件數的最優化。 所有完成的任務允許在額定公差值內運行，包括尺寸鏈的設計和最優化。 計算中包含了ANSI, ISO, DIN以及其他的專業文獻的數據，方法，算法和信息。標准參考表：ANSI B4.1, ISO 286, ISO 2768, DIN 7186 計算的控制，結構及語法。 計算的控制與語法可以在此鏈接中找到相關信息"計算的控制，結構與語法". 項目信息。 “項目信息”章節的目的，使用和控制可以在"項目信息"文檔裏找到. 理論－原理。 一個線性尺寸鏈是由一組獨立平行的尺寸形成的封閉環。他們可以是一個零件的相互位置尺寸(Fig.A)或是組裝單元中各個零件尺寸(Fig. B). 一個尺寸鏈由分開的部分零件（輸入尺寸）和一個封閉零件（結果尺寸）組成。部分零件（A,B,C...）可以是圖面中的直接尺寸或者是按照先前的加工工藝，組裝方式。所給尺寸中的封閉零件（Z）表現爲加工工藝或組裝尺寸的結果，結果綜合了部分零件的加工尺寸，組裝間隙或零件的幹涉。結果尺寸的大小，公差和極限直接取決于部分尺寸的大小和公差，取決于部分零件的變化對封閉零件變化的作用大小，在尺寸鏈中分爲兩類零件： - 增加零件- 部分零件，該零件的增加導致封閉零件的尺寸增加 - 減少零件- 部分零件，封閉零件尺寸隨著該零件的尺寸增加而減小 在解決尺寸鏈公差關系的時候，會出現兩類問題： 5公差分析- 直接任務，控制 使用所有已知極限偏差的部分零件，封閉零件的極限偏差被設置。直接任務在計算中是明確的同時通常用于在給定圖面下檢查零件的組裝與加工。 6公差合成- 間接任務，設計
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1 ②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链，如图3
2.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4 ②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链，如图5
家具设计常用尺寸一览表 家具设计的基本尺寸（单位：毫米） 一、客厅： （1）矮柜：深度：350~450，柜门宽度：300—600。 电视柜：深度：450-600，高度：600-700。 （2）沙发尺寸 深度：800—900；坐垫高：350-450；背高：700-900 长度：单人式：800-1000；双人式：1500左右； 三人式：1800左右；四人式：2400左右； （3）茶几类尺寸： 长方形：小型长度600-750，宽度450-600，高度380-500（380最佳） 中型长度1200-1350；宽度380-500或者600-750 大型长度1500-1800，宽度600—800，高度330-420（330最佳）正方形：中型长度750-900，高度430-500 大型长度900，1050，1200，1350，1500；高度330-420。 圆形：直径750，900，1050，1200；高度：330-420。 （4）壁挂电视：中心线距地高度一般在1100，常规控制在1000-1300。 二、公共空间： （1）室内门：一般宽为80-95；厕所、厨房门：宽为70，80，90。 老年公寓及医院门宽：≥110；门一般高为：200，210，220，240等。 （2）推拉门：75~150，高度：200~240。 （3）楼梯扶手高：900—1100mm。垂直杆件净距≤1100mm。 (4)窗的常用尺寸：宽400—1800mm，(不包括组合式窗子) 。 （5）窗台高：800—1200mm。 （6）窗帘盒：高度：12-20；宽度≥150 mm(一般为200 mm)。 (7)踢脚板高；80—200mm。 (8)墙裙高：800—1500mm。 （9）猫眼高：1500 mm；防盗链高：1300 mm； （10）门把手高：一般根据门高度确定把手高度，门把手一般在门的中分位置美观。当门高超过250cm的话，以人使用门把手方便为好。一般家庭1100 mm左右。800—1300 （11）鞋柜：一般家用玄关鞋柜深度：300-400mm；高度：800-1200mm（常用800mm）。 层板间距：一般150mm，特殊层350—400mm。其中普通鞋150 mm；拖鞋：200mm以内；短靴：250mm；高筒靴：500mm。 三、餐厅 （1）餐桌：一般高度750-780，西式高度680-720，一般方桌宽度1200，900，750； 长方桌宽度800，900，1050，1200；长度1500，1650，1800，2100，2400。 （2）餐椅高：450-500毫米。 餐桌椅配套使用，高度差控制在280—320毫米范围内。 餐桌间距：(其中座椅占500mm)应大于500mm。 （3）圆桌直径：直径90，120，135，150，180。 圆桌直径计算公式：R=（人数*500）/3.14 。 （4）方餐桌尺寸：二人700×850(mm)，四人1350×850(mm)，八人2250×850(mm)， （5）酒吧台高：900—l100mm，宽500mm。
公差分析 一、误差与公差 二、尺寸链 三、形位公差及公差原则
一、误差与公差 （一）误差与公差的基本概念 1. 误差 误差——指零件加工后的实际几何参数相对于理想几何参数之差。 （1）零件的几何参数误差分为尺寸误差、形状误差、位置误差及表面粗糙度。 尺寸误差——指零件加工后的实际尺寸相对于理想尺寸之差，如直径误差、孔径误差、长度误差。 形状误差（宏观几何形状误差）——指零件加工后的实际表面形状相对于理想形状的差值，如孔、轴横截面的理想形状是正圆形，加工后实际形状为椭圆形等。 相对位置误差——指零件加工后的表面、轴线或对称面之间的实际
相互位置相对于理想位置的差值，如两个面之间的垂直度，阶梯轴的同轴度等。 表面粗糙度（微观几何形状误差）——指零件加工后的表面上留下的较小间距和微笑谷峰所形成的不平度。 2. 公差 公差——指零件在设计时规定尺寸变动范围，在加工时只要控制零件的误差在公差范围内，就能保证零件的互换性。因此，建立各种几何公差标准是实现对零件误差的控制和保证互换性的基础。 （二）误差与公差的关系 图1 由图1可知，零件误差是公差的子集，误差是相对于单个零件而言的；公差是设计人员规定的零件误差的变动范围。
（三）公差术语及示例 图2 以图2为例： 基本尺寸——零件设计中，根据性能和工艺要求，通过必要的计算和实验确定的尺寸，又称名义尺寸，图中销轴的直径基本尺寸为Φ20，长度基本尺寸为40。 实际尺寸——实际测量的尺寸。 极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个极限值。两个极限值中大的是最大极限尺寸，小的是最小极限尺寸。 尺寸偏差——某一尺寸（实际尺寸，极限尺寸）减去基本尺寸所得到的代数差。 上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸，用代号（ES）（孔）和es（轴）尺寸公差——允许尺寸的变动量
蒸发器尺寸设计 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
蒸发器工艺尺寸计算 加热管的选择和管数的初步估计 1加热管的选择和管数的初步估计 蒸发器的加热管通常选用38*无缝钢管。 加热管的长度一般为—2m，但也有选用2m以上的管子。管子长度的选择应根据溶液结垢后的难以程度、溶液的起泡性和厂房的高度等因素来考虑，易结垢和易起泡沫溶液的蒸发易选用短管。根据我们的设计任务和溶液性质，我们选用以下的管子。 可根据经验我们选取：L=2M，38* 可以根据加热管的规格与长度初步估计所需的管子数n’， =124（根） 式中S=----蒸发器的传热面积，m2，由前面的工艺计算决定（优化后的面积）； d0----加热管外径，m； L---加热管长度，m；因加热管固定在管板上，考虑管板厚度所占据的传热面积，则计算n’时的管长应用（L—）m. 2循环管的选择 循环管的截面积是根据使循环阻力尽量减小的原则考虑的。我们选用的中央循环管式蒸发器的循环管截面积可取加热管总截面积的40%--100%。加热管的总截面积可按n’计算。循环管内径以D1表示，则
所以mm 对于加热面积较小的蒸发器，应去较大的百分数。选取管子的直径为：循环管管长与加热管管长相同为2m。 按上式计算出的D1后应从管规格表中选取的管径相近的标准管，只要n和n’相差不大。循环管的规格一次确定。循环管的管长与加热管相等，循环管的表面积不计入传热面积中。 3加热室直径及加热管数目的确定 加热室的内径取决于加热管和循环管的规格、数目及在管板撒谎能够的排列方式。 加热管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圆排列。根据我们的数据表加以比较我们选用三角形排列式。 管心距t为相邻两管中心线之间的距离，t一般为加热管外径的—倍，目前在换热器设计中，管心距的数据已经标准化，只要确定管子规格，相应的管心距则是定值。我们选用的设计管心距是： 确定加热室内径和加热管数的具体做法是：先计算管束中心线上管数nc，管子安正三角形排列时，nc=* ；其中n为总加热管数。初步估计加热室 Di=t(nc-1)+2b’,式中b’=(1—d0.然后由容器公称直径系列，试选一个内径作为加热室内径并以该内径和循环管外景作同心圆，在同心圆的环隙中，按加热管的排列方式和管心距作图。所画的管数n必须大于初值n’，若不满足，应另选一设备内径，重新作图，直至合适。
Unit: Template rev:2001/5/4PA #: Rev: Date: 2013/3/14 Note: Any Manipulation of the column locations on ANY spreadhseet may affect the Macro operations.
Unit: Template rev:2001/5/4PA #: Rev: Date: 2013/3/14 Note: Any Manipulation of the column locations on ANY spreadhseet may affect the Macro operations.
Unit: Template rev:2001/5/4PA #: Rev: Date: 2013/3/14 Note: Any Manipulation of the column locations on ANY spreadhseet may affect the Macro operations.
Unit: Template rev:2001/5/4PA #: Rev: Date: 2013/3/14 Note: Any Manipulation of the column locations on ANY spreadhseet may affect the Macro operations.
Unit: Template rev:2001/5/4PA #: Rev: Date: 2013/3/14 Note: Any Manipulation of the column locations on ANY spreadhseet may affect the Macro operations.
酒杯型铁塔构造设计尺寸计算 １、身腿部展开尺寸计算 此节不仅适用于酒杯塔，对于任何其他类似的铁塔身腿部尺寸计算均适用。 1．1 身腿部展开图，见图4-1 1．2 身腿部展开尺寸计算 1.根据设计图纸给定的已知控制尺寸 a ——正面下口 b ——正面上口 c ——侧面下口 d ——侧面上口
H0——垂直中心高 2.按下面公式计算出正面塔面高H 1，侧面塔面高H2，主材展开实际 长Sb或Sx，如果是正方形断面，则a=c,b=d,Sb=Sx,H1=H2. Sb--正侧面不同时的实长 S X--正侧面相同时的实长 根据Sx,a,b 就可以获得正方形断面的四个相同的展开面。正面（10-11-21-20），右侧面（10-12-22-20），左侧面（11-13-23-21），后面（12-13-23-22）。如果是矩形断面就可以根据Sb,a ,b,c,d获得前后相同，左右相同的展开面。 ２、身腿部几何尺寸计算 此节不仅适用天酒杯塔，对于其他类似铁塔的身腿尺寸计算均适用。 2．1身腿部几何尺寸图，见图4-2。
2．2 身腿部几何尺寸计算 当将塔的身腿某一段按每一节的方法计算展开以后，我们就可以在已展开的等腰梯形面上进行各杆件的几何尺寸计算。 一，计算的已知条件是： a---下口 b---上口 s---腰长，实长（二次坡长） H1—塔面高（一次坡长） 二，需要计算的各杆件的几何尺寸可由下列式算出
3、同坡度塔身，腿接口尺寸计算 此节不公适用于酒杯塔，对其它类似的塔也适用。 3．1同坡度塔身，腿，接口尺寸见图4-3 3．2同坡度塔身，腿，接口尺寸计算了 对于同坡度的高塔身和多接腿的接口尺寸心须在几何尺寸计算之前进行校核，以防止因接口尺寸有误面影响整体坡度出现不一致。
8.楼梯设计与尺寸计算 楼梯是房屋各楼层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通路。楼梯设计应根据使用要求，选择合适的形式，布置恰当的位置，根据使用性质、人流通行情况及防火规范综合确定楼梯的宽度及数量，并根据使用对象和使用场合选择最合适的坡度。这里只介绍在已知楼梯间的层高、开间、进深尺寸的前提下楼梯的设计，对楼梯各细部尺寸进行详细的计算。现以常用的平行双跑楼梯为例，说明楼梯尺寸的计算方法，如图13-17。 【设计步骤】 ①确定楼梯踏步高宽 尺寸h×b,根据层高H和初选踏步高h确定每层踢面数N， N＝H／h。为了减少构件规格，一般应尽量采用等跑梯段， 因此N宜为偶数。如所求出N为奇数或非整数，可反过来 调整踏步高h。 ②根据步数N和踏步宽b决定梯段水平投影长度L， L=(0.5N-1)b。 ③确定是否设梯井。如楼梯间宽度较富裕，可在两 梯段之间设梯井。供少年儿童使用的楼梯梯井不应大于 120mm，以利安全。梯井宽C通常为60～200mm。 ④根据楼梯间开间净宽A和梯井宽C确定梯段宽度， a=(A—C)／2。同时检验其通行能力是否满足紧急疏散时 人流股数要求，如不能满足，则应对梯井宽C或楼梯间开 间净宽A进行调整。图13-17 楼梯尺寸计算
⑤根据初选中间平台宽Dl(Dl≥a)和楼层平台宽D2(D2≥a)以及梯段水平投影长度L检验楼梯间进深净长度B，D1+L+D2=B。如不能满足，可对L值进行调整(即调整b值)。必要时，则需调整B值。通常可取D1=D2。 在B值一定的情况下，如尺寸有富余，一般可加宽b值以减缓坡度或加宽D2值以利于楼层平台分配人流。 【例题】设计某住宅楼梯。已知该楼层高3m，室内外高差450mm，楼梯开间2700mm，进深5400mm，墙厚200mm。拟采用双跑平行楼梯。 （1）确定踏步尺寸b×h 初步选定b×h=300×150mm， （这一组数据是设计中常用数据，可首先选用，如不符合要求，再行调整） 踏步数N＝H／h=3000/150=20 步，采用双跑平行楼梯，每跑10步。 （2）确定梯段水平投影长度L L=(0.5N-1)b = (0.5×20-1)×300 = 2700mm （3）确定梯井宽度C 梯井宽度C在60～200mm之间，假设梯井宽度C=100mm （4）确定梯段宽度a 楼梯间开间净宽A=开间-墙厚=2700-200=2500mm 梯段宽度a=(A—C)／2=(2500-100)/2=1200mm （5）确定休息平台宽度D 假设中间平台宽Dl=楼层平台宽D2 楼梯间进深净长度B=进深-墙厚=5400–200 = 5200mm
图解衣柜尺寸设计 大家在装修中或多或少都碰到过需要定制衣柜的情况，这面临的问题除了设计方面的考虑外，就是如何按照净空尺寸来计算你家衣柜所使用的板材面积。当然，净空尺寸是必须滴，因为这跟你将要付出的钱密切相关！ 为了方便计算净空尺寸，设计师的设计图是非常关键的，必须能够清楚地看到每块板材之间是如何连接的，这样才能将所使用的每块板材的面积进行清楚地计算和汇总，因此一套完整的衣柜设计图至少需包含：
俯视图
注：一般还应有一个带门的外部视图，因篇仅介绍板材面积的计算方式，故可忽略带门的图。 下面用一个简单的400（长）×400（高）×500（深）的正方体进行举例说明如何计算： 先看正视图（图1）： 再看俯视图（图2）： 最后看侧视图（图3）：
对于上图这个小木框，你可以把它想象成你家衣柜或者书柜的一个小格挡，假设板材的厚度是18mm。在计算所使用板材的展开面积之前，首先需要注意的问题是： 1、图1中红色字体标注出来的“18”所指的是板材厚度18mm，这个是计算净空尺寸的关键，因为计算净空尺寸是需要剪掉所有板材厚度以后的尺寸。 2、图2中红色字体标注出来的“E”所指的是背板，通常情况下背板是5厘板，也就是5mm厚。关于背板还有一点需要说明的是，由于背板的安装一般是在最靠两端的竖板末端扣槽子，然后插进去的，因此在计算背板以及最靠两端的竖板板材面积时，一般不减去背板厚度。 先来看看不用净空尺寸算出来的板材面积是多少？ 1、A面板材面积是400×500=200000（mm2） 2、B面与A面对称，因此板材面积相同，均为400×500=200000（mm2）（注：这种对称意识很重要，在计算大型家具时，会省事很多。） 3、C面板材的面积是：400×500=200000（mm2） 4、D面与C面对称，因此板材面积相同，均为400×500=200000（mm2） 5、E面（背板）面积是：400×400=160000（mm2）
包装结构设计 1. 内包装纸盒设计 ① 包装纸盒造型及结构设计； ② 包装纸盒外观装潢设计； ③ 包装纸盒制造工艺设计； 2. 外包装瓦楞纸箱设计 ① 瓦楞纸箱箱型选择及结构设计； ② 瓦楞纸箱外观装潢设计； ③ 瓦楞纸箱制造工艺设计； 3. 容器造型设计，同时提出几种方案，然后确定设计方案中容器的材料及成型方法，最后完成容器结构设计和装潢设计； ①根据内装物品的规格形态，，确定内装物或内包装的外尺 寸，制定纸盒大概尺寸和形状。 ②依包装要求，进行结构造型构思，设计出合理的盒型。 ③选定适合本商品重量与形态的包装纸板厚度(定量)与纸 板品种。对酒，杯子，糕点，器皿等有相当重量的商品特别注意盒底结构与提手强度。 ④依照纸盒设计原理，逆行划样．刻痕，裁切，粘贴和折叠 成型。制作中应没意控制各关键部位尺寸误差(如内外尺寸，插口插舌、压痕中心线位置等)。 ⑤观察纸盒整体形象和包装效果。如有不当进行修改。如重新设计，则重复以上步骤。 ⑥画出纸盒工作图纸及黑白稿。 4. 内包装纸盒制作成型； 5. 内包装纸盒效果图绘制； 有关设计计算方法 1 管式折叠纸盒的尺寸计算 ①内部尺寸 纸盒的内部尺寸计算公式为： Xi i k X X +=max
式中，X i 是纸盒的内部尺寸（mm ）；X max 是被包装物最大外形尺寸（mm ）；k Xi 是纸盒内部尺寸修正系数（mm ）。 对于折叠纸盒，在长、宽方向k Xi =3～5mm ；在高度方向k Xi =1～3mm 。当被包装物是弹性物体如服装，k Xi 取小值；若被包装物是刚性物体如仪表，k Xi 则应取大值。 ②制造尺寸 纸盒的制造尺寸计算公式为： X i k t n X X +-+=)1( 式中，X 是纸盒制造尺寸（mm ）；X i 是纸盒内部尺寸（mm ）；n 是在某方向上的纸板层数；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）；k X 是纸盒制造尺寸修正系数（mm ）。 制造尺寸修正系数k X 包含以下几方面的影响： a 纸板湿度变化的影响 纸板具有吸水性，湿度大会造成纸板尺寸增大，干燥则会使纸板尺寸缩小。 b 加工工艺的影响 机械的加工精度及工艺条件对纸板尺寸变化会产生作用。 c 纸板纵横向纤维的影响 纸板纵横向纤维组织的差异，促使纸板尺寸在环境湿度变化时在纵向和横向出现变化差异。 d 尺寸方向差异的影响 由于折叠纸盒的成型特点及考虑包装被包装物后承重方向问题，纸盒在长、宽、高方向上纸板的尺寸变化是有差异的。 考虑以上影响因素，一般在长度和宽度方向上k X 取2mm ，在高度方向上k X 取1mm 。在严格控制纸板湿度和加工工艺条件的情况下，k X 则可以忽略不计。 ③外部尺寸 纸盒的外部尺寸计算公式为： t X X +=0 式中：X 0是纸盒外部尺寸（mm ）；X 是纸盒制造尺寸（mm ）；t 是纸盒的纸板厚度（mm ）。 对于复杂结构形式的折叠纸盒，其内部尺寸、制造尺寸和外部尺寸则应根据具体情况来具体分析。 2 罩盖盒的有关尺寸计算公式为： 盒体 X i k t m X X +++=)1( X i k nt X t X X ++=+=0 盒盖 X o k t m X X '+-+=')1( X X i k k t n m X '++-++=)1( X X i k k t n m X X '++++=')(0 式中，X i 是盒体内部尺寸（mm ）；X 是盒体制造尺寸（mm ）；X 0是盒体外部尺寸（mm ）； X ′是盒盖制造尺寸（mm ）；0X '是盒盖外部尺寸（mm ）；n 是盒体纸板层数；m 是盒盖纸板层 数；t 是纸板厚度（mm ）；k X 是盒体制造尺寸修正函数（mm ）；k X ′是盒盖制造尺寸修正系数