《机械制造工艺与夹具设计》机器装配工艺规程设计

1、 装配尺寸链4.2 概述4.1授课学时8 保证装配精度的方法4.3第4 章 机器装配工艺规程设计教学重点（1）装配、装配单元的概念 （2）保证产品装配精度的方法教学难点装配尺寸链的计算 第4 章 机器的装配工艺 第4章 机器的装配工艺 4.1 概 述 2. 质量不好的装配，即使采用高质量的零件，也会装配出质量差、甚至不合格的产品。 1. 装配过程并不是将合格零件简单地连接起来的过程，而是根据装配 技术要求，通过调整、平衡、配作以及反复检验等，来保证产品质量的复杂过程。一、装配的基本概念 按照规定的技术要求，将若干个零件结合成组件，或将若干个零件和组件结合成部件，或将若干个零件、组件和部件结合成

2、产品的过程，称为装配。分别称为组装、部装和总装。 注意：二、机器的装配精度 一台机器质量的好坏主要取决于 机器结构设计的正确性； 零件的加工质量； 机器的装配精度。1、装配精度的概念即产品装配时达到的精度。通常要求，装配精度应高于精度标准规定的精度。主要内容：（1）零部件间的尺寸精度、（2）相对运动精度、 （3）相互位置精度、（4）接触精度。 2、装配精度与零件精度间的关系零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度并不完全取决于零件的精度。 4.2 装配尺寸链 一、装配尺寸链的概念 1. 装配尺寸链：在装配过程中，由相关零件的有关尺寸所组成的尺寸链。2. 基本特征：尺寸组合的封闭性3. 封闭环：

3、装配过程最后间接形成的环，多为装配精度或装配要求指标。 组成环：指那些对装配精度有直接影响的零件上的尺寸。 分为增环和减环。二、装配尺寸链的建立四个步骤：1 判断封闭环 2 查找组成环 3 画尺寸链图，判断增环、减环 4 代入公式计算（极值法或概率法）注意：装配尺寸链的组成应采用“环数最少”（最短路线）原则。三、装配尺寸链的计算方法极值法：计算简单、可靠，适合于环数较少的尺寸链计算。概率法：应用概率论原理，计算科学、合理，但复杂， 适合于环数较多的尺寸链计算。正计算和反计算概率法计算公式：1. 基本尺寸：2. 各环公差值的计算：设m个组成环 当各环都为正态分布时，封闭环公差等于组成环公差平方和

4、的平方根3. 中间偏差：各组成环呈正态分布，且分布中心与公差带中心重合4. 上、下偏差：4.4.2 练习题(1) 在CA6140车床尾座套筒装配图中，各组成零件的尺寸如图所示，试分别按极值解法和概率解法计算装配后螺母在顶尖套筒内的轴向窜动量。4.3 保证装配精度的方法 生产中保证装配精度的方法主要有：互换装配法、分组装配法、修配装配法、调整装配法一、互换装配法（一） 完全互换装配法意义：在全部产品中，装配时各组成环零件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。装配中同类零件可以完全互换2. 采用极值公差公式计算（1）为保证装配精度要求，尺寸链中封闭环的极值公差应小于或等于封闭环公

5、差要求值。 （2）当遇到反计算时，即已知装配精度要求，确定各组成环公差及偏差时， 先按“等公差”原则求出各组成环的平均极值公差，如：尺寸大、加工困难的组成环应给以较大公差； 尺寸小、加工容易的组成环就给以较小的公差； 对于组成环是标准件上的尺寸时，则仍按标准规定； 对于组成环是几个尺寸链中的公共环时，其公差值由要求最严的尺寸链确定。公差确定原则： 再根据各组成环尺寸大小和加工难易程度进行适当调整， 偏差确定原则：确定好各组成环的公差后，按“入体原则”确定极限偏差 即:组成环为包容面时，取下偏差为零； 组成环为被包容面时，取上偏差为零； 组成环是中心距，则偏差按对称分布。确定协调环选取一个组成环

6、，它的公差和极限偏差不是事先定好，而是经过计算确定，最后满足封闭环极限偏差的要求，这个组成环称为协调环。（二）大数互换装配法1 意义：在绝大多数同批产品中，装配时的各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。2 采用统计公差公式计算 为保证绝大多数产品的装配精度要求，尺寸链中封闭环的统计公差应小于或等于封闭环的公差值。 当遇到反计算时，可按“等公差”原则先求出各组成环的平均 统计公差 再根据生产经验，考虑各组成环尺寸大小和加工难易程度进行适当调整。 3 实质：是使各组成环的公差比完全互换装配法所规定的 公差大，从而使组成环的加工比较容易，降低了 加工成本。但是，这样

7、做的结果会使一些产品装 配后超出规定的装配精度要求。一般来说尽可能采用完全互换法和大数互换法。（三）互换装配法应用举例1、检查核对封闭环如图所示为齿轮组件装配关系，已知 当采用完全互换法和大数互换装配时， 试确定封闭环的尺寸。解： 首先画装配尺寸链图为增环， 为减环计算封闭环的基本尺寸2、计算组成环公差和极限偏差如图装配关系，已知 装配后齿轮与挡圈轴向间隙为0.10.35mm,当采用完全互换法和大数互换装配时，试确定各组成环公差和极限偏差。解：画出尺寸链图，检验各环基本尺寸 是将组成环公差放大数倍（一般为2-4倍），使其能经济地加工出来。然后将零件的有关尺寸进行测量和分组，按对应组进行装配，以

8、满足封闭环公差（原装配精度）的要求。二、分组选配法采用极值公差公式计算若采用完全互换法时：以发动机的活塞销与连杆小头孔的装配来讨论分组装配法连杆小头孔的孔径为分组后各组的配合性质、精度与原来的要求相同。 （2）分组数不易过多（一般为24组），否则会增加零件的测量和 分组工作量。（3）同组零件可以完全互换（4）分组后，各组内配合零件的数量要相等，形成配套。 适合于大批、大量生产中，装配精度要求很高的少环尺寸链。分组选配法的特点：（要保证分组后各组的配合性质、精度与原来的要求相同。因此）（1）配合件的公差范围应相等，公差增大方向要相同，增大倍数 就是分组数。三、修配装配法（一）意义：将各组成环公差

9、放大，按经济精度制造。装配时， 通过修配某一组成环的尺寸（即通过对某一组成环 的补充加工）使封闭环达到规定的精度。要进行修配的组成环叫修配环(补偿环)。修配环应满足下列要求： 便于修配(装卸方便，形状简单， 面积较小)； 不应为公共环。适用范围：单件小批生产中，对装配精度要求较高的多环尺寸链。采用极值公差公式计算解尺寸链的主要问题是：在保证补偿量足够且最小的原则下， 计算补偿环的尺寸。装配精度：是在装配过程中靠装配操作来保证。例：如图所示装配结构，要求普通车床床头和尾座两顶尖等高度不超过0.06mm（只许尾座高），已知：现采用修配装配法，试确定修配环的尺寸。四、调整装配法 各组成环按经济精度制造，装配时，通过调整某一零件的位置 或对某一组成环的更换来补偿。装配精度：是在装配过程中靠装配操作来保证。 常见的调整法： 1. 可动调整法 用改变零件的位置（通过移动、旋转等）来达到装配精度要求的方法。 2. 固定调整装配法 在装配结构中，选定一个（或加入一个）零件作为调整环， 制造多种尺寸，装配时选择合适尺寸的调整环零件，来保证装配 精度。 特点：需要对调整环进行测量分级，调