各环公差值的概率法计算

更新于 2026年10月10日 版权声明
二、各环公差值的概率法计算

尺寸链中每一组环都是彼此独立的随机变量,因此它们组成的封闭环也是随机变量。根据概率原理可知,用实测方法取得的这些随机变量的大量数据中有两个特征数:算术平均值和均方根偏差。算术平均值¯A 表示一批零件尺寸分布的集中位置,即尺寸分布中心。

均方根偏差σ表示一批零件实际的尺寸分布相对于算术平均值的离散程度。

由概率论知,m 个独立随机变量的均方根偏差σi(i=1,2,…,m)与这些随机变量之和的均方根偏差σ0 的关系为

图示

式(3-22)为尺寸链的封闭环与组成环均方根偏差的关系式。

当各组成环为正态分布时,封闭环也一定是正态分布。如果不存在系统误差,则各组成环的分布中心与公差带中心重合。根据概率原理及式(3-21),此时可取公差为

图示

由此得

图示

故

图示

式(3-25)为封闭环公差与组成环公差用概率解法的关系式。(https://www.daowen.com)

若各组成环公差相等,则各组成环的平均公差为

图示

将此公式与极值法公式

图示

相比,可以看出:若封闭环公差T0 不变,则各组成环平均公差扩大了图示倍,因而可使加工容易,而且环数越多越有利。若各组成环公差不变,则用概率法求得的封闭环公差是用极值法求得的图示倍,提高了封闭环的精度。

当各组成环不是正态分布时,需要引入相对分布系数ki,此时图示。在尺寸链中,如果没有一个组成环的尺寸分散带过分大于其余各组成环,而且又不是过多偏离正态分布,则不论各组成环的尺寸分布为何种形式,只要组成环的数目足够多时,其封闭环尺寸一定为正态分布,因此有图示。

图示

式中,ki 为相对分布系数,它表明各种尺寸分布曲线形状相对正态分布曲线的差别,其值可见表3-12。

表3-12 不同尺寸分布曲线的ki 和αi 值

图示

由上述可知,在应用概率法解尺寸链的情况下,当尺寸链的环是正态分布时,可取T=6σ,此时并没有包括工件尺寸出现的全部概率,而是99.73%。如图3-29所示,阴影部分表示超出T0 的概率,此值是很小的,仅为0.27%,但却使各组成环的公差扩大了很多,因此取T=6σ是合理的。

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