关于垂直相交孔中心距检测量规的设计

　　本文所述的垂直相交孔是指两孔轴心线相互垂直,其最大的中心距不大于两孔半径的最小极限尺寸之和。此类孔的中心距,要直接测量不易办到,若设计位置度量规,又无相应的标准可选用,本文根据位置量规的公差原则和零件的实际工作状态,运用尺寸链换算的方法,设计组合量规进行检测。

　　如图1,设有直径为0的两个孔垂直相交,其中心距为+d)/2〕,由于与两孔相配的零件在装配过程中,其相交处相互干涉,发生作用,使得各自向相交接触面的相反方向移动,装配结束后的情况如图2所示。两个孔在装配过程中实际起作用的作用尺寸是尺寸A,而尺寸A可以通过解尺寸链求得。只要尺寸A符合要求,则中心距L就必然满足要求。为此,检测中心距L就变成了检测尺寸A。从理论上讲,尺寸A是D孔的一条母线和d孔的一条母线之间的距离。如果我们将其看成是一个孔的直径,如图3所示,检测尺寸A就变成了检测孔的直径A。若直接按尺寸A设计一光滑极限量规将是无法使用的,但可将尺寸A分解成为尺寸D1和尺寸D2,并满足D1+D2=A,按此分别设计量规,这样,检测A的量规就分解成D1和D2两个组合量规,只要同时满足两个量规的要求,则尺寸A合格,即中心距L合格。

　　一、计算尺寸A

　　尺寸A的尺寸链如图4所示,解此尺寸链求得A的基本尺寸AB,上偏差A上及下偏差A下分别为:

　　二、设计计算检测尺寸A的量规的尺寸

　　按照GB1957—81《光滑极限量规》的设计原则,设计计算出检测尺寸A的量规的通端尺寸AT、止端尺寸A2和磨损极限尺寸AM分别如下:

式中:T为量规尺寸公差;Z为量规通端尺寸公差带的中心到工件最大实体尺寸之间的距离。

　　三、设计组合量规

　　根据以上的分析,将检测尺寸A的量规分解为两个量规D1和D2。为方便起见,参照图1,我们以检测5d孔的光滑极限量规的通规代替其中一个量规D1,按照GB1957—81《光滑极限量规》的设计原则,计算出检测尺寸d的通端尺寸AdT和磨损极限尺寸AdM为:

式中:Td为量规尺寸公差;Zd为量规通端尺寸公差带的中心到工件最大实体尺寸之间的距离。

　　然后,通过解尺寸链求出另一个量规D2的通端尺寸BT,止端尺寸BZ和磨损极限尺寸BM分别为:

　　量规的结构形式与孔的光滑极限量规形式相同,其通端长度为孔的实际配合长度。

　　四、设计举例

　　我厂生产的某汽车前轴两端头结构形式如图5所示,主销孔垂直相交(单位:mm)。由图可知:D=

　　1.计算尺寸A

　　按式(1)算得: