机械制造工艺学机器的装配工艺学习教案

1、会计学1机械制造工艺学机械制造工艺学 机器的装配机器的装配(zhungpi)工艺工艺第一页，共91页。2机器的质量机器的质量(zhling)是以机器的工作性能、使用效果、可靠性及寿命是以机器的工作性能、使用效果、可靠性及寿命等综合指标来评定的。这些指标除与产品结构设计有关外，还取决于零件等综合指标来评定的。这些指标除与产品结构设计有关外，还取决于零件的制造质量的制造质量(zhling)和机器的装配工艺及装配精度。机器的质量和机器的装配工艺及装配精度。机器的质量(zhling)最终是通过装配工艺来保证的。若装配不当，即使零件的制造质量最终是通过装配工艺来保证的。若装配不当，即使零件的制造质量(z

2、hling)都合格，也不一定能够装配出合格产品。反之，即使零件的质量都合格，也不一定能够装配出合格产品。反之，即使零件的质量(zhling)不是十分良好，只要在装配中采取合适的工艺措施，也能使产品不是十分良好，只要在装配中采取合适的工艺措施，也能使产品达到规定的要求。达到规定的要求。通过机器的装配，可以发现机器设计上的错误（不合理的结构与尺寸通过机器的装配，可以发现机器设计上的错误（不合理的结构与尺寸等）和零件加工工艺中存在的质量等）和零件加工工艺中存在的质量(zhling)问题，并加以改进。因此，机问题，并加以改进。因此，机器装配工艺过程又是机器生产的最终检验环节。器装配工艺过程又是机器生产

3、的最终检验环节。研究装配工艺、选择合适的装配方法、制订合理的装配工艺规程，不研究装配工艺、选择合适的装配方法、制订合理的装配工艺规程，不仅是保证机器装配质量仅是保证机器装配质量(zhling)的手段，也是提高产品生产效率、降低制的手段，也是提高产品生产效率、降低制造成本的有力措施。造成本的有力措施。第1页/共90页第二页，共91页。3机器装配过程中，都有它自己的基础零件，它不仅起着机器装配过程中，都有它自己的基础零件，它不仅起着连接有关零件、部件的作用连接有关零件、部件的作用(zuyng)(zuyng)，同时用于保证零件，同时用于保证零件间、部件间、零件与部件间及整台机器相对位置精度。间、部件

4、间、零件与部件间及整台机器相对位置精度。 机器机器(j q)装配的基本概念装配的基本概念第2页/共90页第三页，共91页。4q 机器(j q)装配机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成(guchng)机器的零件结合成套件、组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。q 机器(j q)装配基本作业q 机器装配精度清洗连接校正、调整与配作 平衡验收、试验相互位置精度相互运动精度相互配合精度套件装配齿轮1基准零件 2铆钉 3齿轮第3页/共90页第四页，共91页。5q 套件与组件(z jin)示例第4页/共90页第五页，共91页。6 机器机器(j q)装配的基本概念

5、装配的基本概念第5页/共90页第六页，共91页。7 机器机器(j q)装配的基本概念装配的基本概念第6页/共90页第七页，共91页。8为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元(dnyun)。装配单元(dnyun)通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器.基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件机器装配系统示意图装配装配(zhungpi)系统图系统图第7页/共90页第八页，共91页。9装配装配(zhungpi)系统图系统图在装配工艺规程设计中，常用装配系统在装配工艺规程设计中，常用装配系统(xtng)图表示零图表示零、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配

6、系统、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配系统(xtng)图上，每个单元用一个长方形框表示，标明零件、套图上，每个单元用一个长方形框表示，标明零件、套件、组件和部件的名称、编号及数量。件、组件和部件的名称、编号及数量。装配系统装配系统(xtng)图是用图解法说明产品零件、组件和部图是用图解法说明产品零件、组件和部件的装配程序，以及各装配单元的组成零件。在设计装配车间件的装配程序，以及各装配单元的组成零件。在设计装配车间时可以根据它来组织装配单元的平行装配，并可以合理地按照时可以根据它来组织装配单元的平行装配，并可以合理地按照装配顺序布置工作地点，将装配过程的运输工作减至最少。装配顺序

7、布置工作地点，将装配过程的运输工作减至最少。第8页/共90页第九页，共91页。10装配装配(zhungpi)系统图系统图装配系统图绘制方法如下：装配系统图绘制方法如下：（l）先画一条）先画一条(y tio)横线。横线。（2）横线左端画一个小长方格，代表基准件。在长方格中注明装配单元的名）横线左端画一个小长方格，代表基准件。在长方格中注明装配单元的名称、编号和数量。称、编号和数量。（3）横线的右端也画一个小长方格，代表装配的成品。）横线的右端也画一个小长方格，代表装配的成品。（4）横线自左至右表示装配的顺序。直接进行装配的零件画在横线的上面，）横线自左至右表示装配的顺序。直接进行装配的零件画在横

8、线的上面，组件画在横线下面。组件画在横线下面。基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件第9页/共90页第十页，共91页。11装配装配(zhungpi)系统图系统图第10页/共90页第十一页，共91页。12装配装配(zhungpi)系统图系统图第11页/共90页第十二页，共91页。13装配装配(zhungpi)系统图系统图第12页/共90页第十三页，共91页。14装配装配(zhungpi)系统图系统图1-链轮(lin ln)；2-键；3-轴端挡圈；4-螺栓；5-通盖；6-滚珠轴承；7-低速轴；8-键；9-齿轮；10-套筒；11-滚珠轴承某减速器低速某减速器低速(d s)(d s)轴组

9、件轴组件 第13页/共90页第十四页，共91页。15装配精度装配精度(jn d)与零件精度与零件精度(jn d)第14页/共90页第十五页，共91页。16零部件间的尺寸精度零部件间的尺寸精度(jn d)包括：包括：距离精度距离精度(jn d)是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸要求等是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。配合精度配合精度(jn d)是指配合面间达到规定的间隙或过盈的要求。是指配合面间达到规定的间隙或过盈的要求。装配装配(zhungpi)精度与零件精度精度与零件精度第15页/共90页第十六页，共91页。17活

10、塞活塞连杆连杆缸体缸体曲轴曲轴3 0 1 2 位置精度反映位置精度反映(fnyng)各零件有关相互各零件有关相互位置与装配相互位置的关位置与装配相互位置的关系。系。装配精度：包括装配精度：包括(boku)零部件间的尺寸精度；零部件间的尺寸精度； 位置精度；位置精度；相对运动精度和接触精度相对运动精度和接触精度 。 装配精度装配精度(jn d)与零件精度与零件精度(jn d)第16页/共90页第十七页，共91页。18装配的运动精度有主轴装配的运动精度有主轴(zhzhu)(zhzhu)圆跳动；轴向窜动圆跳动；轴向窜动；转动精度；传动精度。；转动精度；传动精度。装配的运动精度主要与主轴装配的运动精度

11、主要与主轴(zhzhu)(zhzhu)轴颈处的精度、轴轴颈处的精度、轴承精度、箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关。承精度、箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关。 装配装配(zhungpi)精度：包括精度：包括 距离精度；位置精度；相对距离精度；位置精度；相对运动精度和接触精度。运动精度和接触精度。装配精度装配精度(jn d)与零件精度与零件精度(jn d)第17页/共90页第十八页，共91页。19装配精度：包括装配精度：包括 距离距离(jl)精度；位置精度；相对运动精度和精度；位置精度；相对运动精度和接触精度接触精度接触精度是指配合表面接触达到规定接触面积接触精度是指配合表面接触达到规定接触面积

12、(min j)(min j)的大的大小与接触点分布情况；主要影响接触刚度和配合质量的稳定性。小与接触点分布情况；主要影响接触刚度和配合质量的稳定性。各种精度之间的关系：各种精度之间的关系： 接触精度和配合精度是距离精度的基础接触精度和配合精度是距离精度的基础(jch)。 位置精度又是相对运动精度的基础位置精度又是相对运动精度的基础(jch)。 装配精度与零件精度装配精度与零件精度第18页/共90页第十九页，共91页。20机器装配是将加工合格的零件组合成部件和机器。一般零件都机器装配是将加工合格的零件组合成部件和机器。一般零件都有规定的加工公差，即有一定的加工误差。在装配时这种误差的累积有规定的

13、加工公差，即有一定的加工误差。在装配时这种误差的累积就会影响装配精度。理想情况是这种累积误差不超出就会影响装配精度。理想情况是这种累积误差不超出(choch)装配装配精度指标规定的允许范围，但实际上很难实现。精度指标规定的允许范围，但实际上很难实现。一般来说，零件精度越高，装配精度就越容易保证，即零件精一般来说，零件精度越高，装配精度就越容易保证，即零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度并不总是完全取决于零件精度度是保证装配精度的基础，但装配精度并不总是完全取决于零件精度。装配精度的合理保证，应从产品结构、机械加工和装配等方面进行。装配精度的合理保证，应从产品结构、机械加工和装配等方面进行综

14、合考虑。综合考虑。装配精度装配精度(jn d)与零件精度与零件精度(jn d)第19页/共90页第二十页，共91页。21（1 1）在满足机器使用要求，尽可能采用经济公差进行零部件制造）在满足机器使用要求，尽可能采用经济公差进行零部件制造（2 2）或在不致使机械加工带来多大困难的条件下，寻求最有效）或在不致使机械加工带来多大困难的条件下，寻求最有效(yuxio)(yuxio)、经济而又方便的装配方法、经济而又方便的装配方法以达到整个产品制造效率高、费用低、质量好的目的。以达到整个产品制造效率高、费用低、质量好的目的。研究装配研究装配(zhungpi)(zhungpi)的目的的目的：为此，在机器设

15、计阶段就需要对机器结构进行尺寸分析，分析有为此，在机器设计阶段就需要对机器结构进行尺寸分析，分析有关零件的尺寸公差度机器装配精度的影响，根据生产类型和具体情况关零件的尺寸公差度机器装配精度的影响，根据生产类型和具体情况确定装配方法，然后才能合理地标注零件制造公差及技术条件。确定装配方法，然后才能合理地标注零件制造公差及技术条件。在制订在制订(zhdng)(zhdng)产品装配工艺过程、解决生产中的装配质量问产品装配工艺过程、解决生产中的装配质量问题时，也需要进行这种分析。题时，也需要进行这种分析。第20页/共90页第二十一页，共91页。22机器机器(j q)由零、部件组装而成，机器由零、部件组

16、装而成，机器(j q)的装配精的装配精度与零、部件制造精度直接有关。度与零、部件制造精度直接有关。从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装配要求为封闭环的装配尺寸链。项装配要求为封闭环的装配尺寸链。尺寸链原理是进行尺寸链原理是进行(jnxng)(jnxng)尺寸分析和计算的工具。尺寸分析和计算的工具。第21页/共90页第二十二页，共91页。231、概念、概念(ginin)l 查找零件对装配精度的影响；查找零件对装配精度的影响；l 指导制订装配工艺，合理安排装配工序；指导制订装配工艺，合理安排装配工序；l 分析产品结构分析产品结构(jigu

17、)的合理性。的合理性。l 确定经济的、至少是可行的零件加工公差。确定经济的、至少是可行的零件加工公差。2、作用、作用(zuyng)和目的和目的装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立 装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺寸或位置关系组成的尺寸链 封闭环：通常就是装配精度要求孔轴配合装配尺寸链第22页/共90页第二十三页，共91页。243、特点、特点(tdin)装配装配(zhungpi)尺寸链的建立尺寸链的建立第23页/共90页第二十四页，共91页。25 直线尺寸(ch cun)链 角度尺寸(ch cun)链 平面尺寸(ch cun)链 空间尺寸(ch cun)链角度装配尺寸链示例 O - O 主

18、轴回转轴线 - 山形导轨中线 - 下溜板移动轨迹0.015200201OO4、分类、分类(fn li)装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立第24页/共90页第二十五页，共91页。26螺孔中心线e过孔中心线X1X2Y2Y1O2O1P1平面装配尺寸链示例P2P0第25页/共90页第二十六页，共91页。271、方法、方法(fngf)和步骤和步骤装配装配(zhungpi)尺寸链的查找尺寸链的查找第26页/共90页第二十七页，共91页。281、方法、方法(fngf)和步骤和步骤 先确定反映装配后技术要求的封闭环，然后根据封闭环的要求先确定反映装配后技术要求的封闭环，然后根据封闭环的要求查找各组成环；查找各组

19、成环； 采用粘连法，按照采用粘连法，按照“最少环数最少环数”原则建立尺寸链图原则建立尺寸链图 粘连法：即取封闭环两端为起点，沿装配精度方向，以基粘连法：即取封闭环两端为起点，沿装配精度方向，以基准面为线索，一个挨一个，直至找到同一准面为线索，一个挨一个，直至找到同一(tngy)(tngy)基准零件，甚基准零件，甚至同一至同一(tngy)(tngy)基准面为止。基准面为止。装配尺寸装配尺寸(ch cun)链的查找链的查找第27页/共90页第二十八页，共91页。292、应注意、应注意(zh y)的问题的问题装配装配(zhungpi)尺寸链的查找尺寸链的查找第28页/共90页第二十九页，共91页。3

20、0尺寸(ch cun)链简化： 只有当A0的精度要求很高时，才有必要考虑各同轴度误差和导轨直线度误差；否则，均忽略不计。装配装配(zhungpi)尺寸链的查找尺寸链的查找第29页/共90页第三十页，共91页。31 最短路线原则最短路线原则(yunz)/最少环数原最少环数原则则(yunz)：正确的装配尺寸链，其路线：正确的装配尺寸链，其路线最短，换言之，其环数最少。最短，换言之，其环数最少。装配尺寸装配尺寸(ch cun)链的查找链的查找第30页/共90页第三十一页，共91页。32装配尺寸链的计算包括：装配尺寸链的计算包括： (1)正计算正计算用于验算。用于验算。 (2)反计算反计算用于设计。用

21、于设计。 (3)中间计算法中间计算法/相依尺寸公差法相依尺寸公差法 将一些比较难以加工或不将一些比较难以加工或不宜改变宜改变(gibin)其公差的组成环的公差先确定下来，只将极少数或其公差的组成环的公差先确定下来，只将极少数或比较容易加工或生产上受限制较小的组成环作为试凑对象。此环比较容易加工或生产上受限制较小的组成环作为试凑对象。此环即为即为“相依尺寸相依尺寸”。(协调环协调环)计算方法有：计算方法有： (1)极值法极值法 (2)概率法概率法装配装配(zhungpi)尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法第31页/共90页第三十二页，共91页。33选择装配方法的实质，就是在满足装配精度要求的条件选

22、择装配方法的实质，就是在满足装配精度要求的条件下选择相应的经济合理的解装配尺寸链的方法。下选择相应的经济合理的解装配尺寸链的方法。在生产中常用的保证在生产中常用的保证(bozhng)(bozhng)装配精度的方法有：互装配精度的方法有：互换法、分组法、修配法与调整法。换法、分组法、修配法与调整法。在根据机器装配精度要求在根据机器装配精度要求(yoqi)(yoqi)来设计机器零、部件来设计机器零、部件尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影响，装配方法不同尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影响，装配方法不同，解算装配尺寸链的方法截然不同，所得结果差异甚大。对，解算装配尺寸链的方法截然不同，所得结果差

23、异甚大。对于某一给定的机器结构，设计师可以根据装配精度要求于某一给定的机器结构，设计师可以根据装配精度要求(yoqi)(yoqi)和所采用的装配方法，通过解算装配尺寸链来确定和所采用的装配方法，通过解算装配尺寸链来确定零、部件有关尺寸的精度等级和极限偏差。零、部件有关尺寸的精度等级和极限偏差。第32页/共90页第三十三页，共91页。34装配之前不挑选，装配过程不调整，装配之后满足装配之前不挑选，装配过程不调整，装配之后满足(mnz)(mnz)装配精度。零件互换后仍能达到装配精度的要求，取装配精度。零件互换后仍能达到装配精度的要求，取决于零件的加工精度，实质是通过控制零件的加工误差来保决于零件的

24、加工精度，实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度。证装配精度。(1)完全互换装配法完全互换装配法(极值极值(j zh)法法) 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，装入后即能达到封闭环的公差要求。置，装入后即能达到封闭环的公差要求。条件：条件：各有关零件的公差之和各有关零件的公差之和小于或等于小于或等于装配允许公差。装配允许公差。 式中式中 TOL 封闭环极值公差；封闭环极值公差；T装配允许公差装配允许公差01OLTTTmii1 1互换装配互换装配(zhungpi)法法第33页/共90页第三十四页，共91页。35

25、优点：装配过程简单，装配生产率高；优点：装配过程简单，装配生产率高； 对工人的技术水平要求不高；对工人的技术水平要求不高； 便于组织流水线及自动化装配；便于组织流水线及自动化装配； 容易实现零部件专业协作；容易实现零部件专业协作； 便于备件供应及维修工作。便于备件供应及维修工作。缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工(ji (ji gng)gng)经济精度要求。经济精度要求。适用：在满足零件加工适用：在满足零件加工(ji gng)(ji gng)经济精度情况下，首先考虑选经济精度情况下，首先考虑选用完全互换；用完全互换； 主要用于低精度

26、或高精度但组成环少的装配。主要用于低精度或高精度但组成环少的装配。 互换装配互换装配(zhungpi)法法第34页/共90页第三十五页，共91页。36互换装配互换装配(zhungpi)法法极值法反计算：选相依尺寸极值法反计算：选相依尺寸选择加工容易或生产上受限制较少的选择加工容易或生产上受限制较少的组成环。组成环。 1)分析分析(fnx)建立装配尺寸链。建立装配尺寸链。 2)确定组成环公差。确定组成环公差。按按“等公差等公差”原则确定平均极值公差原则确定平均极值公差确定组成环上下偏差：根据各组成环加工难易程度对其平均公差确定组成环上下偏差：根据各组成环加工难易程度对其平均公差进行适当调整确定组

27、成环公差，按入体原则标注。进行适当调整确定组成环公差，按入体原则标注。 1)()(0nATATicp 当组成环为标准件时，其公差为定值。当组成环为标准件时，其公差为定值。 当为公共环时，应对其有严格公差要求的那个装配尺寸当为公共环时，应对其有严格公差要求的那个装配尺寸 链的计链的计算，在其余尺寸链为定值。算，在其余尺寸链为定值。 尺寸相近，加工方法相同，可取等公差值。尺寸相近，加工方法相同，可取等公差值。 难加工组成环，公差值可稍大些。难加工组成环，公差值可稍大些。第35页/共90页第三十六页，共91页。373) 3) 确定协调环及其尺寸公差确定协调环及其尺寸公差协调环不允许为公共环或标准件。

28、应选择便于制造及可用通用协调环不允许为公共环或标准件。应选择便于制造及可用通用量具测量量具测量(cling)(cling)的零件。的零件。协调环公差：协调环公差：210)()()(niiyATATAT互换装配互换装配(zhungpi)法法计算相依尺寸计算相依尺寸(协调环协调环)上下上下(shngxi)偏差：计算公式同工偏差：计算公式同工艺尺寸链艺尺寸链 第36页/共90页第三十七页，共91页。38例：如图，冷态下的轴向装例：如图，冷态下的轴向装配间隙为配间隙为0.050.15mm, A1=41mm, A2=A4=17mm，A3=7mm。求各组成环的公。求各组成环的公差差(gngch)及偏差。及

29、偏差。12345A2A0A1A4A3双联转子泵轴向关系双联转子泵轴向关系(gun x)简图简图互换装配互换装配(zhungpi)法法第37页/共90页第三十八页，共91页。39相依尺寸级级)7IT(mm7)7IT(mm1710015. 030018. 042AAAA解解: (1) 分析和建立分析和建立(jinl)尺寸链图尺寸链图 封闭环尺寸是封闭环尺寸是mm025. 0151 . 01)()(0nATATicp15. 005. 000AA A 0A A4 4A A1 1A A 3 3A A 2 2 （2）确定）确定(qudng)各组成环公差：各组成环公差：选择选择A1为为“相依相依(xingy

30、)尺寸尺寸”互换装配法互换装配法第38页/共90页第三十九页，共91页。40(3) 计算相依尺寸计算相依尺寸(ch cun)偏偏差差(4) 故故“相依尺寸相依尺寸(ch cun)”为：为：mmmm05. 000005. 0)()()()()(099. 0)018. 0()015. 0()018. 0(15. 0)()()()()(4320143201AESAESAESAEIAEIAEIAEIAEIAESAESmm099. 005. 0141A 基本尺寸基本尺寸 ES EI A1 41 A2 -17 A3 -7 A4 -17 +0.099 +0.018 +0.015 +0.018 +0.05 0

31、 0 0 A0 0 +0.15 +0.05互换装配互换装配(zhungpi)法法第39页/共90页第四十页，共91页。41条件：相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配允许公条件：相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配允许公差。差。 式中式中 TOS TOS封闭环统计公差封闭环统计公差 k k 封闭环的相对分布系数封闭环的相对分布系数(xsh)(xsh) k i k i 第第i i个组成环的相对分布系数个组成环的相对分布系数(xsh)(xsh)1n1220S010iiiTk TTK(2)统计互换装配法统计互换装配法/大数互换装配法大数互换装配法(概率法概率法) 在绝大多数产品中，装配时各

32、组成环零件在绝大多数产品中，装配时各组成环零件(ln jin)不需挑选或改变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。其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。互换装配互换装配(zhungpi)法法第40页/共90页第四十一页，共91页。42用极值法计算各组成环的公差结果有时候难于满足零件的经济加用极值法计算各组成环的公差结果有时候难于满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工，因此，采用统计互换装配法的实质是适当放工精度要求甚至很难加工，因此，采用统计互换装配法的实质是适当放大零件公差来达到装配精度。大零件公差来达到装配精度。计算方法：概率法计算方法：概率法优点：放大了零件

33、制造公差，零件加工容易，成本低。优点：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。缺点：有极小部分缺点：有极小部分(b fen)产品达不到装配精度产品达不到装配精度(正常情况正常情况0.27%)。应用：统计互换装配法常用于大批量生产、装配精度要求较高环应用：统计互换装配法常用于大批量生产、装配精度要求较高环数较多数较多(大于大于4)的情况。的情况。互换装配互换装配(zhungpi)法法第41页/共90页第四十二页，共91页。43 (2)概率法概率法 极值法优点是简单可靠极值法优点是简单可靠, 缺点是在封闭环公差较小组成环缺点是在封闭环公差较小组成环数量较多时，各组成环公差会很小，使零件加工困难，

34、增加零数量较多时，各组成环公差会很小，使零件加工困难，增加零件制造件制造(zhzo)成本。成本。 因此，在成批生产或大量生产中，当装配精度要求高，组因此，在成批生产或大量生产中，当装配精度要求高，组成环数目又较多时，应用概率法解尺寸链比较合理。成环数目又较多时，应用概率法解尺寸链比较合理。互换装配互换装配(zhungpi)法法第42页/共90页第四十三页，共91页。44 1) 各环公差各环公差(gngch)计算计算 独立随机变量之和的均方根误差独立随机变量之和的均方根误差0 与这些随机变量相应的值与这些随机变量相应的值i 有如下关系有如下关系: 在装配尺寸链中在装配尺寸链中, 其组成环是彼此独

35、立的随机变量，因此封闭其组成环是彼此独立的随机变量，因此封闭环的数值也是一个随机变量。环的数值也是一个随机变量。1120nii 当尺寸链中各组成环的尺寸误差分布都遵循正态分布规律则当尺寸链中各组成环的尺寸误差分布都遵循正态分布规律则其封闭环必将遵循正态分布规律，此时其封闭环必将遵循正态分布规律，此时(c sh)尺寸的随机误差即尺寸的随机误差即尺寸的分散范围为其均分根误差的尺寸的分散范围为其均分根误差的6倍。令尺寸的公差为倍。令尺寸的公差为T(Ai)=6 ，则封闭环公差为，则封闭环公差为:1120)()(niiATAT互换装配互换装配(zhungpi)法法第43页/共90页第四十四页，共91页。

36、45 如零件尺寸如零件尺寸(ch cun)不属于正态分布时，则引入一个相对分布不属于正态分布时，则引入一个相对分布系数系数K，则有：，则有： 不同分布曲线的相对分布系数值见下表：不同分布曲线的相对分布系数值见下表：1120)()(niiAKTAT 1.17 -1.171.4 1.73 1.22 1 k -0.26 0.260.23 0 0 0 e分布曲线分布曲线 内尺寸内尺寸 外尺寸外尺寸 偏态分布偏态分布瑞利分布瑞利分布均匀分布均匀分布三角分布三角分布正态分布正态分布分布特征分布特征2Te2Te2Te互换装配互换装配(zhungpi)法法第44页/共90页第四十五页，共91页。46 2）各环

37、平均尺寸的计算（对称公差法）各环平均尺寸的计算（对称公差法/平均偏差法）平均偏差法） 对称公差法：将所有组成环的尺寸变为对称公差，组成环对称公差法：将所有组成环的尺寸变为对称公差，组成环的基本尺寸也发生改变，然后，利用变换的基本尺寸也发生改变，然后，利用变换(binhun)后的平均后的平均基本尺寸和对称公差进行计算。基本尺寸和对称公差进行计算。互换装配互换装配(zhungpi)法法第45页/共90页第四十六页，共91页。472/2/00000010TEITESkmiii 2）各环平均尺寸的计算（对称）各环平均尺寸的计算（对称(duchn)公差法公差法/平均偏差平均偏差法）法） 平均偏差法：先求

38、出各组成环的中间偏差。当组成环的尺平均偏差法：先求出各组成环的中间偏差。当组成环的尺寸分布属于对称寸分布属于对称(duchn)分布，且分布中心与公差带中心重合分布，且分布中心与公差带中心重合，则平均偏差等于中间偏差。然后利用下列公式求出封闭环的，则平均偏差等于中间偏差。然后利用下列公式求出封闭环的中间偏差中间偏差0及其上偏差及其上偏差ES0和下偏差和下偏差EI0。互换装配互换装配(zhungpi)法法第46页/共90页第四十七页，共91页。48 例：如图利用概率法求各例：如图利用概率法求各组成环公差及上下组成环公差及上下(shngxi)偏差偏差 (设各零件加工符合正态设各零件加工符合正态分布分

39、布)。 解：解：(1)分析和建立装配尺分析和建立装配尺寸链寸链 封闭环尺寸为封闭环尺寸为:mm15. 005. 000A12345A2A0A1A4A3A A 0A A4 4A A1 1A A 3 3A A 2 2互换装配互换装配(zhungpi)法法第47页/共90页第四十八页，共91页。49(1) 确定各组成环公差确定各组成环公差(gngch) 组成环平均公差组成环平均公差(gngch):mm05. 0151 . 01)()(0nATATicpmm0043. 04217 AAmm0037. 037Amm07. 0037. 0043. 0043. 01 . 0)()()()()(2222232

40、422201ATATATATAT确定确定(qudng)各组成环公差各组成环公差:确定相依确定相依(xingy)环公差环公差:互换装配法互换装配法第48页/共90页第四十九页，共91页。50(2) 计算相依尺寸计算相依尺寸(ch cun)的平均尺寸的平均尺寸(ch cun)(3) 计算计算(j sun)相依尺寸及其偏差相依尺寸及其偏差mmmmmmmm0385.419815. 62037. 0778785.162043. 017171 . 0205. 015. 0342013420MMMMMMMMMAAAAAAAAAmmmm0735. 00035. 0035. 0035. 0111410385.4

41、12)(ATAAM互换装配互换装配(zhungpi)法法第49页/共90页第五十页，共91页。51将配合副中各零件按经济加工精度制造，然后选择合适的零件将配合副中各零件按经济加工精度制造，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定进行装配，以保证规定(gudng)(gudng)的装配精度要求。的装配精度要求。零件的加工精度降低，但装配精度不变，即保证配合精度和配零件的加工精度降低，但装配精度不变，即保证配合精度和配合性质不变。合性质不变。应用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。应用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。实质是将各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择合适的实质是将

42、各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择合适的零件进行装配，来保证装配精度。零件进行装配，来保证装配精度。分类：直接选配法、分组选配法和复合选配法。分类：直接选配法、分组选配法和复合选配法。分组装配分组装配(zhungpi)法法第50页/共90页第五十一页，共91页。52（1）直接选配法）直接选配法 由装配工人在许多待装配的零件由装配工人在许多待装配的零件(ln jin)中凭经验挑选合适的中凭经验挑选合适的零件零件(ln jin)装配在一起保证装配精度。如活塞环与活塞的装配装配在一起保证装配精度。如活塞环与活塞的装配。 优点：简单优点：简单 缺点：选配时间长；缺点：选配时间长； 不宜在有节拍的

43、生产中用。不宜在有节拍的生产中用。分组装配分组装配(zhungpi)法法第51页/共90页第五十二页，共91页。53 （2）分组选配法）分组选配法 将被加工零件的制造公差放宽几倍将被加工零件的制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组（公零件加工测量后分组（公差放宽几倍分几组），并按对应组进行装配以保证装配精度的方法差放宽几倍分几组），并按对应组进行装配以保证装配精度的方法。如活塞销与活塞销孔的装配。如活塞销与活塞销孔的装配。 优点：零件加工精度要求不高，而能获得优点：零件加工精度要求不高，而能获得(hud)很高的装配精度很高的装配精度； 同组零件可以互换。同组零件可以互换。 缺点：增加零件的存贮

44、量，增加了零件的测量分组工作，使零件的缺点：增加零件的存贮量，增加了零件的测量分组工作，使零件的贮存运输工作复杂化。贮存运输工作复杂化。应用：适用于配合精度很高，组件很少的情况下。应用：适用于配合精度很高，组件很少的情况下。分组装配分组装配(zhungpi)法法第52页/共90页第五十三页，共91页。54 例例：如图所示，连杆小头孔的直径为如图所示，连杆小头孔的直径为 mm， 活塞销活塞销的直径为的直径为 mm, 其配合间隙要求为其配合间隙要求为0.0025mm0.0075mm,因此，生产上采用分组装因此，生产上采用分组装 配法，将活塞销直径公差放大四倍为配法，将活塞销直径公差放大四倍为 ，连

45、杆小头孔直径公差亦放大四，连杆小头孔直径公差亦放大四倍为倍为 , 再分为四组相应进行装配再分为四组相应进行装配, 就可以保证配合精度和性质，如下表就可以保证配合精度和性质，如下表：0025. 00250025. 00050. 025mm0025. 00125. 025mm0025. 00075. 0251活塞；2连杆3活塞销；4挡圈1234-0.0025-0.0050-0.0075-0.0100-0.0125+0.00250-0.0075-0.0050-0.002512344123分组装配分组装配(zhungpi)法法第53页/共90页第五十四页，共91页。55最小间隙最小间隙 (mm)最大间

46、隙最大间隙 (mm) 红红 4 黄黄 3绿绿 2 0.0025 0.0075 白白 1 配合性质配合性质连杆小头孔连杆小头孔 直径直径( mm) 活塞直径活塞直径 ( mm)标志颜色标志颜色组别组别0025. 002500025. 0250025. 00050. 0250050. 00075. 0250025. 00050. 0250050. 00075. 0250075. 00100. 0250100. 00125. 025分组装配分组装配(zhungpi)法法第54页/共90页第五十五页，共91页。56活塞销与活塞的装配(zhungpi)关系1活塞销；2-挡圈；活塞分组装配分组装配(zhu

47、ngpi)法法第55页/共90页第五十六页，共91页。57 （2）分组选配法注意事项如下：）分组选配法注意事项如下： 1) 配合件的公差应相等，公差的增加要同一方向，增大的配合件的公差应相等，公差的增加要同一方向，增大的倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应组装配而得到预定倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应组装配而得到预定的装配性质及精度。的装配性质及精度。 2) 配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不能随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。能随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。 3) 要采取措施，保证零件分组装配中都

48、能配套不产生某一要采取措施，保证零件分组装配中都能配套不产生某一组零件由于过多或过少组零件由于过多或过少,无法配套而造成积压和浪费。无法配套而造成积压和浪费。 4）分组不宜过多。）分组不宜过多。 5）应严格）应严格(yng)组织对零件的精密测量、分组、识别、组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运送等工作。保管和运送等工作。 6）要有效地使用分组选配法，关键是保证分组后各相应组）要有效地使用分组选配法，关键是保证分组后各相应组的配合精度和配合性质满足装配精度要求。的配合精度和配合性质满足装配精度要求。分组装配分组装配(zhungpi)法法第56页/共90页第五十七页，共91页。58 （3）复

49、合选配法）复合选配法(组内选配法组内选配法) 先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。配合先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。配合(pih)件件组内公差可不等，装配精度可达很高。如气缸与活塞的装配。组内公差可不等，装配精度可达很高。如气缸与活塞的装配。分组装配分组装配(zhungpi)法法第57页/共90页第五十八页，共91页。59在单件小批生产中，装配精度要求高而且组成件多时，互在单件小批生产中，装配精度要求高而且组成件多时，互换法不能采用，此时多采用修配装配法。换法不能采用，此时多采用修配装配法。对于装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成环按经济精对于装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成

50、环按经济精度加工，选其中某一零件为修配环，并预留修配量，在装配过度加工，选其中某一零件为修配环，并预留修配量，在装配过程中用手工挫、刮、研等方法修去该零件上的多余部分材料，程中用手工挫、刮、研等方法修去该零件上的多余部分材料，使装配精度满足技术要求，这种方法称为为修配法。补偿环被使装配精度满足技术要求，这种方法称为为修配法。补偿环被去除材料的厚度去除材料的厚度(hud)(hud)称为补偿量或修配量。称为补偿量或修配量。修配法一般采用极值公差公式计算。修配法一般采用极值公差公式计算。优点：能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度。优点：能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度。缺点：劳动量大，要

51、求工人技术水平高，不易预定工时，缺点：劳动量大，要求工人技术水平高，不易预定工时，不便组织流水线。不便组织流水线。 修配修配(xipi)装配法装配法第58页/共90页第五十九页，共91页。60修配环一般应满足以下条件：修配环一般应满足以下条件： 1)尺量选择结构简单、重量轻、加工面积小、易加工的尺量选择结构简单、重量轻、加工面积小、易加工的零件；零件； 2)尽量选择容易独立安装尽量选择容易独立安装(nzhung)和拆卸的零件；和拆卸的零件； 3)不应为公共环，即该件只与一项装配精度有关，而与不应为公共环，即该件只与一项装配精度有关，而与其它项装配精度无关。其它项装配精度无关。l 修配修配(xi

52、pi)环的选择环的选择l 修配方法修配方法(fngf)l 独件修配法；合并加工修配法；就地加工修配独件修配法；合并加工修配法；就地加工修配.修配装配法修配装配法第59页/共90页第六十页，共91页。61修配修配(xipi)装配法装配法第60页/共90页第六十一页，共91页。62修配修配(xipi)装配法装配法第61页/共90页第六十二页，共91页。63调整装配法在原则上与修配法相似，但具体方法不同。调整装配法在原则上与修配法相似，但具体方法不同。在调整法中，各组成环均按经济精度加工，选一调整环加入尺在调整法中，各组成环均按经济精度加工，选一调整环加入尺寸链，在装配时通过改变调整件的位置寸链，在

53、装配时通过改变调整件的位置(wi zhi)(wi zhi)或改变调整或改变调整环的尺寸来补偿封闭环过大的累积误差以达到装配精度要求。环的尺寸来补偿封闭环过大的累积误差以达到装配精度要求。装配可达较高的精度，效率比修整法高。装配可达较高的精度，效率比修整法高。分可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法三种。分可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法三种。调整调整(tiozhng)装配法装配法第62页/共90页第六十三页，共91页。641、可动调整法、可动调整法 改变某一零件的位置改变某一零件的位置(移动、旋转或移动旋转同时进行移动、旋转或移动旋转同时进行)来达到装配来达到装配(zhungpi)精度的

54、方法。精度的方法。(a)(a)(b)(b)(c)(c)轴承(zhuchng)挡圈楔块调整调整(tiozhng)装配法装配法第63页/共90页第六十四页，共91页。651、可动调整法、可动调整法可动调整法实例(shl)特点特点(tdin)(tdin)：调整过程中不需拆装零件，零件精度不高：调整过程中不需拆装零件，零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，应用很广。可达较高装配精度，调整方便，应用很广。 缺点：需增加一套调整机构，增加了结构复杂程度。缺点：需增加一套调整机构，增加了结构复杂程度。调整调整(tiozhng)装配法装配法第64页/共90页第六十五页，共91页。662、固定、固定(gdng

55、)调整法调整法调整调整(tiozhng)装配法装配法第65页/共90页第六十六页，共91页。67调整调整(tiozhng)装配法装配法第66页/共90页第六十七页，共91页。68调整调整(tiozhng)装配法装配法第67页/共90页第六十八页，共91页。69A1A3A4AkA2A0 各零件的轴向尺寸为：主轴各零件的轴向尺寸为：主轴A1=115，隔套，隔套A2=8.5，齿轮，齿轮(chln)A3=95，弹性挡圈，弹性挡圈A4=2.5，垫圈，垫圈Ak=9。 组成环的平均公差太小，加工困难，故改用固定调节法。组成环的平均公差太小，加工困难，故改用固定调节法。AkAk为为垫圈，形状简单垫圈，形状简单

56、(jindn)(jindn)、制造容易，装拆也方便，故选择为调整、制造容易，装拆也方便，故选择为调整环。环。调整装配法调整装配法第68页/共90页第六十九页，共91页。70mmmmmmmm012. 0401 . 0301 . 0215. 0015 . 2,95,5 . 8,115AAAA(c)计算计算(j sun)各环的中间偏差：各环的中间偏差：A0=(0.2-0.05)/2=+0.125mm， A1=0.15/2=+0.075mm，A2=-0.1/2=-0.05mm， A3=-0.1/2=-0.05mm，A4=-0.12/2=-0.06mm， 各零件的轴向尺寸各零件的轴向尺寸(ch cun)

57、为：主轴为：主轴A1=115，隔套，隔套A2=8.5，齿轮，齿轮A3=95，弹性挡圈，弹性挡圈A4=2.5，垫圈，垫圈Ak=9。调整装配法调整装配法第69页/共90页第七十页，共91页。712）计算调整量）计算调整量F和调整环的补偿能力和调整环的补偿能力S 采用固定调整法装配时，由于放大采用固定调整法装配时，由于放大(fngd)组成环公差，装配后的实际封闭环的组成环公差，装配后的实际封闭环的公差必然超出设计要求的公差，其超出量需公差必然超出设计要求的公差，其超出量需用调整环补偿，调整量等于超差量，即：用调整环补偿，调整量等于超差量，即：F=T0L-T0，(T0L为实际封闭环为实际封闭环(含调整

58、环含调整环)的的极值公差，极值公差，T0为封闭环公差的要求值为封闭环公差的要求值)；调整；调整环的补偿能力环的补偿能力S=T0-Tk，Tk为调整环的公差为调整环的公差。补偿能力也是分组间隔值。补偿能力也是分组间隔值。A1A3A4AkA2A0F=T0L-T0=(0.15+0.1+0.1+0.12+0.03)-(0.20-0.05)=0.35mmS=T0-Tk=(0.20-0.05)-0.03=0.12mmmmmmmmmm012. 0401 . 0301 . 0215. 0015 . 2,95,5 . 8,115AAAA 各零件的轴向尺寸为：主轴各零件的轴向尺寸为：主轴A1=115，隔套，隔套A2

59、=8.5，齿轮，齿轮(chln)A3=95，弹性挡圈，弹性挡圈A4=2.5，垫圈，垫圈Ak=9。调整调整(tiozhng)装配法装配法第70页/共90页第七十一页，共91页。72A1A3A4AkA2A0mm5 . 2,mm95,mm5 . 8,mm115012. 0401 . 0301 . 0215. 001AAAA 各零件的轴向尺寸为：主轴各零件的轴向尺寸为：主轴A1=115，隔套，隔套A2=8.5，齿轮，齿轮A3=95，弹性，弹性(tnxng)挡圈挡圈A4=2.5，垫圈，垫圈Ak=9。调整调整(tiozhng)装配法装配法第71页/共90页第七十二页，共91页。73b）确定调整环）确定调整

60、环Ak的尺寸系列：因调整环的组数为偶数的尺寸系列：因调整环的组数为偶数(u sh)，因，因此此Akm为调整环的对称中心，各组尺寸差为为调整环的对称中心，各组尺寸差为S=0.12mm。 Ak1=9.11+0.12+0.12/2=9.29mmAk2=9.11+0.12/2=9.17mmAk3=9.11-0.12/2=9.05mmAk4=9.11-0.12-0.12/2=8.93mmmm,19. 9185. 9015. 017. 9mm,3 . 9305. 9015. 029. 9003. 0003. 02003. 0003. 01kkAAmmmmmmmm012. 0401 . 0301 . 021