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公差設(shè)計(jì)（公差分配）是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的必經(jīng)環(huán)節(jié)，在GB/T5847-2004中規(guī)定了兩種公差設(shè)計(jì)的計(jì)算方法：

極值法和概率法

極值法計(jì)算公式為：

式中   T0為封閉環(huán)公差；

          ξi為各組成環(huán)傳遞系數(shù)。

極值法不考慮零件實(shí)際尺寸的分布狀態(tài)，直接對(duì)閉環(huán)公差進(jìn)行分配計(jì)算。

概率法計(jì)算公式為：

式中   k0為封閉環(huán)相對(duì)分布系數(shù)；

          ki為組成環(huán)相對(duì)分布系數(shù)，表示組成環(huán)分布曲線(xiàn)分散性的系數(shù)。

通常封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，概率法是以封閉環(huán)滿(mǎn)足正態(tài)分布為前提，選擇一定的置信水平（不同的置信水平對(duì)應(yīng)不同的k0）為依據(jù)，根據(jù)各組成環(huán)尺寸的分布狀態(tài)（ ki），按統(tǒng)計(jì)公差公式對(duì)封閉環(huán)公差進(jìn)行分配計(jì)算。

下面我們通過(guò)一個(gè)案例展示兩種計(jì)算方法的特點(diǎn)。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1所示，裝配體左蓋內(nèi)側(cè)面與軸左端面的間隙C1，要求C1=0.8±0.2mm，已知各零件基本尺寸，設(shè)計(jì)零件的尺寸公差（各尺寸的分布狀態(tài)為正態(tài)3西格瑪）。

圖1 | 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

通過(guò)極值法和概率法進(jìn)行公差分配的結(jié)果分別如下（應(yīng)用誠(chéng)智鵬3DCC軟件計(jì)算）：

 圖2 | 公差分配結(jié)果對(duì)比

對(duì)比兩種計(jì)算方法的分配結(jié)果，我們可以看到，概率法設(shè)計(jì)的公差遠(yuǎn)大于極值法設(shè)計(jì)的。

對(duì)兩種公差分配結(jié)果再次進(jìn)行公差分析，來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證兩種方法設(shè)計(jì)的零件公差裝配后的能否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，公差分析結(jié)果如下：

圖3 | 極值法分配結(jié)果校核計(jì)算

 

圖4 | 概率法分配結(jié)果校核計(jì)算

通過(guò)以上計(jì)算的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)兩種計(jì)算方法存在不同的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)如下表：