机械设计名词之实效状态VC及合成状态RC
作者:互联网
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实效状态VC及合成状态RC
定义
1. 实效状态Virtual CONDITION - VC :又称实际边界条件或虚拟状态,它是指由被测形体尺寸的MMC或LMC状态及在相应材料状态下的形位公差综合确定的一个固定的边界。
2. 合成状态Resultant Condition - RC:指由被测形体尺寸的MMC或LMC状态及在相应材料状态下的形位公差综合确定的一个最差边界条件。
这个定义是从ASME标准上翻译过来的,对我来说这两个定义都是一样的,都是由MMC或LMC及形位公差来确定的一个边界。
到底怎样去区分它们呢?我们就要从本质上去理解它们。首先顾名思义,实效状态(VC)就是满足实际效果的一个状态,也就是指能最小满足设计意图的一个边界。
我们知道,MMC时设计考虑的是满足零件的装配要求,因此它的VC就是指一个最不利于装配的边界,也就是说形成最小装配间隙的边界,所以说孔的VC是就是当孔最小的时候形成的边界,也就是它的IB,轴的VC就是当轴最大的时候形成的边界,也就是它的OB。
LMC时设计考虑的是保证零件的最小壁厚,因此它的VC是指形成最小壁厚的边界,故孔的VC是当孔最大的时候形成的边界,也就是它的OB,轴的VC是当轴最小的时候形成的边界,也就是它的IB。确定了VC,那么它的RC就是相对于VC的另一个边界。即如果VC是IB,那么RC就是OB,反之亦然。
下面的例子中我们使用了MMC修正符,因此设计意图是为了满足装配要求,所以孔的VC=IB=30,
RC=OB=31;轴的VC=OB=30,
RC=IB=29。
一、VC和RC的计算
我们已经学过IB和OB的计算,因此只要我们确定了VC、RC和IB、OB的关系,就能很容易计算了。
确定VC是IB还是OB的方法很简单,可分为以下三步:
第一步看它是孔类形体还是轴类形体,这是显而易见的;
第二步看形位公差是MMC还是LMC修正以确定设计意图,如果是MMC修正,那么设计意图就是满足最小装配间隙,如果是LMC修正,设计意图就是确保最小壁厚;
第三步是根据设计意图来确定孔和轴的VC应该是IB还是OB,如果是满足最小装配间隙,孔越小,轴越大,装配就越困难,因此孔的VC应该是它IB,而轴的VC应该是它的OB。如果设计意图是保证最小壁厚,则孔越大,轴越小,壁厚就越小,因此此时孔的VC应该是OB,而轴的VC应该是IB。
下面我们分别介绍孔和轴在各种材料状态时的VC、RC、IB及OB的计算:
a. 孔类零件在MMC时的实效状态及合成状态边界
使用MMC修正的设计意图是满足最小装配间隙,因此孔的VC应该是它的IB,而它的RC则是它的OB。
下图中,
VC = IB = MMC - GD&T – Bonus = φ30.1
- φ 0.1 – 0 = φ 30;
RC = OB = LMC + GD&T + Bonus = φ
30.5 + φ 0.1 + φ 0.4 = φ31.0。
b. 孔类零件在LMC时的实效状态及合成状态边界
使用LMC修正的设计意图是满足最小壁厚,因此孔的VC应该是它的OB,而它的RC则是它的IB。
下图中,
VC = OB = LMC + GD&T + Bonus = φ
30.5 + φ 0.1 + 0 = φ 30.6;
RC = OB = MMC - GD&T – Bonus = φ
30.1 - φ 0.1 - φ 0.4 = φ 29.6.。
c. 孔类零件在RFS时的内部边界和外部边界
RFS时,设计意图是保证中心,此时没有VC或RC的概念,只有IB和OB。同时RFS时没有补偿公差,因此孔的IB、OB的公式如下:
下图中,
IB = MMC - GD&T = φ 30.1 - φ 0.1
= φ 30;
OB = LMC + GD&T = φ 30.5 + φ 0.1
= φ 30.6。
d. 轴类零件在MMC时的实效状态及合成状态边界
同理,轴类零件在MMC时,VC、RC的计算公式如下:
VC = OB = MMC + GD&T + Bonus = φ
29.9 + φ 0.1 + 0 = 30
RC = IB = LMC - GD&T – Bonus = φ
29.5 - φ 0.1 - φ 0.4 = 29
e. 轴类零件在LMC时的实效状态及合成状态边界
使用LMC修正的设计意图是满足最小壁厚,因此轴的VC应该是它的IB,而它的RC则是它的OB。
下图中,
VC = IB = LMC - GD&T – Bonus = φ
29.5 - φ 0.1 – 0 = φ 29.4;
RC = OB = MMC + GD&T + Bonus = φ
29.9 + φ 0.1 + φ 0.4 = φ 30.4.。
f. 轴类零件在RFS时的内部边界和外部边界
同样的,RFS时没有VC或RC的概念,并且没有补偿公差。因此它的
IB = LMC - GD&T = φ 29.5 - φ 0.1= φ 29.4
OB = MMC + GD&T = φ 29.9 + φ 0.1= φ 30
通过上面例子,我们大家有没有注意到,所有VC的计算都是没有补偿公差的。这是因为VC是满足最小设计要求时的边界,只有当边界超越了我们的设计要求时才允许有补偿公差。而RC则是一个最大允许超越设计要求时边界,因此它允许得到最大的补偿公差。
标签:状态,VC,LMC,OB,RC,IB,MMC 来源: https://www.cnblogs.com/yantingguo/p/14965150.html