《第六章-机器装配工艺过程设计(第5、6、7节)幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章-机器装配工艺过程设计(第5、6、7节)幻灯片（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,5.5 保证装配精度的方法,机械产品的精度要求，最终是靠装配实现的；,合理的选择装配方法，这是装配工艺的核心问题,保证产品装配精度的方法有：互换法、选择法、修配法和调整法、,一、互换装配法,是在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的方法，装配精度主要取决于零件的加工精度，装配时不经任何调整和修配，就可以达到装配精度。,互换法的实质：就是用控制零件的加工误差来保证产品的装配精度,根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互换法和大数互换法。,1完全互换装配法,概念： 装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度要求的装配方法。,2,特点：装配质量稳定可靠；装配过程简
2、单；生产效率高；易于实现装配机械化、自动化；便于组织流水作业和零部件的协作与专业化生产；有利于产品的维护和零部件的更换。,1完全互换装配法,缺点：当装配精度要求较高，尤其是组成环数目较多时，零件难以按经济精度加工。,常用于高精度、少环尺寸链或低精度多环尺寸链的大批大量生产装配。,完全互换装配法的计算：,装配尺寸链采用极值公差公式计算(与工艺尺寸链计算公式相同)。,为保证装配精度要求，尺寸链各组成环公差之和应小于或等于封闭环公差(即装配精度要求)：,对于直线尺寸链： ，则：,式中： T0L封闭环极值公差；,Ti第i个组成环公差；,i第i个组成环传递系数；,m组成环环数。,3,分配零件公差，按“等
3、公差”原则，确定平均极值公差TavL：,完全互换装配法的计算：,1完全互换装配法,对于直线尺寸链： ，则：,根据各组成环尺寸大小和加工的难易程度，对各组成环的公差进行适当的调整。参照下列原则：,1) 组成环是标准件尺寸时，公差在相应标准中已有规定，应为确定值。,2) 组成环是几个尺寸链的公共环时，先行确定公差要求最严的尺寸链，其余尺寸链则应成为确定值。,3) 尺寸相近、加工方法相同的组成环，其公差值相等。,4）难加工或难测量的组成环，其公差可取较大数值，,易加工、易测量的组成环公差取较小数值。,4,问题：当各组成环都按上述原则确定其公差时，按下式计算公差累积值常不符合封闭环的要求。,完全互换装
4、配法的计算：,1完全互换装配法,解决：常选一个组成环，其公差需经计算后最后确定，以便与其他组成环相协调，最后满足封闭环的精度要求。,这个在尺寸链中起协调作用的组成环，称为协调环。,（1）选易加工的零件为协调环，将难加工零件的尺寸公差从宽选取；,协调环的选取：,（2）取难加工零件为协调环，将易于加工的零件的尺寸公差从严选取；,（3）不能选取标准件或公共环为协调环，因其公差已是确定值。,5,图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, 标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组
5、成环的偏差。,【解】,【例1】,2）确定各组成环的公差： 按等公差原则计算组成环平均公差 ：,T1 = 0.06 , T2 = 0.04 ，T3 = 0.07,1）建立装配尺寸链,考虑加工难易程度，调整并确定组成环公差：,A3 是增环，A1、A2、A4、A5 是减环,6,3）确定各组成环的偏差： A5为一垫片，易于加工和测量，取为协调环。A4为标准件，公差已定：,除协调环以外各组成环公差按入体标注：,4）计算协调环偏差：,封闭环的中间偏差为：,各组成环的中间偏差分别为,协调环A5的公差为：,T5=T0-(T1+T2+T3+T4) =0.25(0.06+0.04+0.07+0.05)=0.03,
6、7,协调环A5的中间偏差为：,协调环A5的极限偏差分别为：,协调环A5的尺寸和极限偏差为：,最后各组成环尺寸和极限偏差为：,8,2大数互换装配法,在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性，这种装配方法（或称部分互换法）。,1）特点：零件所规定的公差比完全互换法所规定的公差大，有利于零件的经济加工，装配过程与完全互换法一样简单、方便。 但在装配时，应采取适当工艺措施，以便排除个别产品因超出公差而产生废品的可能性。,2）适用场合：大批大量生产，组成环较多、装配精度要求又较高。,对于直线尺寸链，当各组成环公差呈正态分布时，
7、封闭环也呈正态分布，平均平方公差为：,3）大数互换装配法的计算：,式中： T0q封闭环平方公差；,Ti第i个组成环公差；,m组成环环数。,Tavq组成环平均平方公差；,9,【解】,3）确定各组成环的偏差（按入体标注）,【例2】齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35mm。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 ,A2 = 5 , A3 = 43, A4= 标准件），A5 = 5 。用大数互换法装配，试确定各组成环的偏差。,1）建立装配尺寸链,2）确定各组成环的公差： 等公差原则计算平均公差 ：,选A3为协调环，各组成环公差初定为：,Tl=0.14，T2=T5=0.
8、08,（公差等级：IT11）,各组成环的中间偏差分别为,10,【例2】要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35mm。已知各零件的基本尺寸为：A1 = 30 ,A2 = 5 ,A3 = 43, A4= 标准件），A5 = 5 。用大数互换法装配，试确定各组成环的偏差。,【解】,4）计算协调环偏差：,协调环A3的中间偏差为：,协调环A3的极限偏差分别为：,协调环A3的尺寸和极限偏差为：,各组成环尺寸和偏差为：,11,通过本例比较在组成环尺寸和公差相同条件下，采用完全互换法和大数互换法计算，所获装配精度的差别。,例5-3 装配关系如图5-25a所示，采用例5-1计算结果为已知条件，已知： ， ， ，
9、 ， ，现采用大数互换法装配进行正计算，求封闭环公差及其分布。,【解】,1）封闭环基本尺寸：,=43-(30+5+3+5)=0,2) 封闭环平方公差,12,例5-3 装配关系如图5-25a所示，采用例5-1计算结果为已知条件，已知： ， ， ， ， ，现采用大数互换法装配进行正计算，求封闭环公差及其分布。,【解】,4) 封闭环上、下偏差：,封闭环尺寸及偏差:,3) 封闭环中间偏差：,=0.035(0.030.020.0250.115)=0.225,13,3）采用大数互换装配时，各组成环公差远大于完全互换法时各组成环的公差， 其组成环平均公差将扩大倍 ，使零件加工精度下降，使加工成本有所降低。,
10、1）当各组成环基本尺寸、公差及其分布固定不变的条件下，采用完全互换装配法计算的封闭环公差 ： ，大于采用大数互换装配法计算的封闭环公差 ：,例5-l与例5-3计算结果比较：,2）取 为装配精度时，装配后封闭环尺寸出现在公差范围内的概率为100%，当 在正态分布下取值6时，装配结果尺寸出现在 范围内的概率为99.73，仅有0.27的装配结果超出 ，产品可能成为废品。,14,是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，以保证装配精度要求的装配方法。,适用场合：常用于装配精度高、组成环数较少的成批或大批量生产。,有三种不同的形式：直接选配法、分组装配法和复合选配法。,1
11、直接选配法,5.5 保证装配精度的方法,二、选择装配法,装配时，工人从待装配零件中，直接选择合适的零件进行装配，以保证装配精度要求。,优点：能达到很高的装配精度。,缺点：工人凭经验和判断、测量来选择零件，装配时间不易准确控制，装配精度取决于工人技术水平。,可能出现“剩余零件”，不宜用于生产节拍要求较严的大批、大量流水作业中。,15,2分组装配法,5.5 保证装配精度的方法,零件加工时，将组成环公差按完全互换法放大数倍，再测量尺寸将零件分为数组，按对应组分别进行装配，以达到装配精度的要求。,特点：同组内零件可以互换，适于大批量生产，组成环少，装配精 度特别高的情况,关键点：分组后各对应组的配合性
12、质和配合精度应仍能满足原装配精度的要求。应满足如下条件：,1）配合件的公差范围应相等，公差应同方向增加，增大的倍数应等于以后的分组数。,2）相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线；,3）配合件的表面粗糙度、相互位置精度和形状精度不能随尺寸精度放大而任意放大，,4）分组数不宜过多，零件尺寸公差只要放大到经济加工精度即可。,16,活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.00250.0075的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为28，加工经济公差为0.01。现采用分组选配法进行装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。,【例3】,5.5 保证装配精度的方法,1）分析,【解】,活塞与活塞销在
13、冷态装配时，要求有 0.00250.0075的过盈量。,即：,封闭环的公差：,活塞与活塞销尺寸及偏差：,17,【解】,2）建立装配尺寸链,4）确定各尺寸： 将活塞孔、活塞销直径尺寸在相同方向上放大4倍（上偏差不动），以活塞孔为协调环。,3）确定分组数： 平均公差为0.0025，经济公差为0.01， 可确定分组数为4。,18,任意的轴、孔间隙配合,在配合件公差相等，公差同向扩大倍数等于分组数时，可保证任意组内配合性质与精度不变,19,三、修配装配法,概念：将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造，装配时通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸来保证装配精度的方法。,适用场合： 成批或单件小批生产，装
14、配精度要求较高，组成环数目又较多，若按互换法装配，对组成环的公差要求过严，从而造成加工困难。而采用分组装配法又因生产零件数量少，种类多而难以分组。,装配时进行修配的零什称修配件，该组成环称为修配环。在该环上的修配是为补偿其他组成环的累积误差以保证装配精度，故又称为补偿环。,正确选择补偿环，一般应满足以下要求：,1) 零件形状简单，便于装拆易于修配，刮研面积要小；,2) 不应为公共环，即只与一项装配精度有关，与其他装配精度无关。,5.5 保证装配精度的方法,20,三、修配装配法,修配量的计算,修配量F：修配法装配时，补偿环被去除材料的厚度(或称补偿量),设：用完全互换法计算的各组成环公差分别为：
15、 、 、 、 。 则 封闭环公差：,采用修配法装配，将各组成环公差放大为： 、 、 、 。 则 封闭环公差：,显然， ，此时最大补偿量为,补偿环尺寸的计算时应遵循原则：保证补偿量足够、且最小。,21,例5-4 齿轮部件装配，已知：A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4= (标准件) 、A5=5mm，装配后齿轮与档圈的轴向间隙为0.10.35mm。现采用修配法装配，试确定各组成环的公差及其分布。,修配法补偿环计算实例： 1补偿环被修配后封闭环尺寸变大,1）画装配尺寸链图；,2）A3是增环，A1、A2、A4、A5是减环， A0为间接保证尺寸是封闭环。 3=1、1=2 = 4=5= 1,
16、3）选择补偿环 选A5为补偿环，是垫圈装拆容易，修配方便，不是公共环。,4）按经济精度确定各组成环公差,T1=T3=0.20，T2=T5=0.1 （约为IT11）,T0=0.350.1=0.25,【解】,22,例5-4 齿轮部件装配，已知：A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4= (标准件) 、A5=5mm，装配后齿轮与档圈的轴向间隙为0.10.35mm。现采用修配法装配，试确定各组成环的公差及其分布。,修配法补偿环计算实例： 1补偿环被修配后封闭环尺寸变大,5）计算补偿环A5的最大补偿量：,=0.20+0.10+0.20+0.05+0.10=0.65,6）确定各组成环尺寸及偏差,【解】,各组成环的中间偏差为：,23,【解】,7）计算补偿环A5的中间偏差：,=0.10(0.100.050.025+0.225) =0.05,补偿环A5的极限偏差为：,补偿环尺寸为：,8）验算装
