机械装配工艺

1、第八章 机械装配工艺学习内容 装配概念、装配组织形式、产品结构装配工艺性、保证装配精度的工艺方法、装配尺寸链及其应用、装配工艺规程的制定学习目的与要求了解机械装配的过程及其对机器质量的重要性熟悉装配方法及其适用性了解装配工艺规程的形式、制定方法一级圆柱齿轮减速器零件装配过程 装配过程动画案例导入图示为车床装配结构示意图，分析其结构的装配工艺性如何？怎样设计其装配工艺？应该采用什么方法装配？各零件的尺寸、公差和偏差应怎样确定和保证？主铀箱主轴与尾座套筒中心线等高结构示意图1一主轴箱 2一尾座 3一尾座底板 4一床身一、装配的概念 1、装配的定义装配按照规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，

2、使之成为半成品或成品的过程。就是按照设计图纸的要求,把所有的零、部件连接组合起来,使之成为机器的过程。装配是机械制造的最后阶段,包括:装配,调整,检验和试验等内容。因此,通过装配可以对产品的设计和零件的加工,进行一次总的检验,以发现问题,加以改进。从这一点上讲,研究装配方法,制订合理的装配工艺规程对保证产品质量,提高设计水平都具有重要的意义。第一节 概述 无论一台机器多么复杂，它都是由许多零件组成的，零件是组成机器的最小单元。为了便于设计,加工和装配常把机器分成：零件-套件-组件-部件。这些组成部分，都构成了独立的设计单元，加工单元和装配单元。 1）套装在一个基准件上装上若干个零件就构成了套件

3、。已经套装则形成一个零件,不能拆卸，为此而进行的装配称为套装。套件的装配图如图所示：基准件套件零件零件2、装配的分类如装配式齿轮，由于制造工艺的原因，分成两个零件，在基准零件1上套装齿轮2。在一个基准件上装上若干个零件、套件就构成了组件。为此而进行的装配工件称为组装。组件的装配图如图所示：组件基准件零件零件套件2）组装a）套件 b）组件套件与组件示例 在一个基准件上装上若干个零件,套件,组件就构成了部件。为此而进行的装配工作称为部装。部件的装配图如图所示：基准件部件零件零件套件组件3）部装在一个基准件上装上若干个零件,套件,组件,部件就构成了机器。为此而进行的装配工作称为总装。 机器的装配图如

4、图所示：基准件机器零件零件零件套件组件部件4）总装回顾： 装配概念装配是指按规定的技术要求，将零件、组件或部件等进行配合连接，使之成为半成品或成品的过程零件零件标准件组装组件零件标准件部装部件组件零件标准件总装产品3、装配工艺系统图在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系、装配流程及装配顺序的示意图称为装配工艺系统图。每个零件用一个方框来表示，内容有零件名称、编号及数量。这种方框不仅可以表示零件，也可以表示套件、组件和部件等装配单元。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工艺系统图先画一条横线横线的左端画一长方格，代表基准件横线的右端画一长方格，代表装配成

5、品横线从左到右端表示装配顺序直接装配的零件画横线上方直接装配的组件画横线下方1）组件装配工艺系统图2）部件装配工艺系统图# 153）总装装配工艺系统图二、机器结构的装配工艺性转塔车床的两种结构比较1一操纵箱 2一光轴 3一联轴器 4一阶梯轴 5一箱体机器结构能保证在装配过程中使相互联接的零部件不用或少用修配和机械加工，用较少的劳动量，花较少的时间，按产品设计的要求顺利装配起来。对机器结构的装配工艺性提出以下要求：1.机器结构应能分成独立的装配单元为了最大限度地缩短机器的装配周期，有必要把机器分成若干独立的装配单元，以便 使许多装配工作同时平行进 行。图a）所示的转塔车床，原先 结构的装配工艺性

6、较差：机 床的快速行程轴的一端装在 箱体5内，轴上装有一对圆锥 滚子轴承和一个齿轮，轴的 另一端装在拖板的操纵箱l内， 这种结构装配起来很不方便。 机器结构应能分成独立的装配单元轴的两种结构比较图示为轴的装配，当轴上齿轮直径大于箱体轴承孔时(图a)，轴上零件需依次在箱内装配。当齿轮直径小于轴承孔时(图b)，轴上零件可在组装成组件后，一次装入箱体内，从而简化装配过程，缩短装配周期。机器结构应能分成独立的装配单元传动齿轮箱的两种不同结构图示为传动齿轮箱的装配，图a）中各齿轮轴系分别装配在大箱体上，装配过程十分不便。如将大箱体改为图b）的形式，传动齿轮轴系装配在分离的小齿轮箱内，成为独立的装配单元。

7、这样，既提高了装配的劳动生产率，又便于以后的维修。2.减少装配时的修配和机械加工多数机器在装配过程中，难免要对某些零部件进行修配，这些工作多数由手工操作，不仅要求技术水平高，还难以掌握工作量，因此，在机器结构设计时，应尽量减少装配时的修配工作量。图示车床主轴箱与床身的装配结构，主轴箱如采用图a）所示山形导轨定位，装配时，基准面修刮工作量很大，若采用图b）所示平导轨定位，则装配工艺得到明显的改善。 图6.8 主轴箱与床身的不同装配结构形式减少装配时的修配和机械加工图示为圆锥齿轮两种不同的轴向定位结构形式。其中图a）是采用修配轴肩的方式调整圆锥齿轮的啮合间隙，改为图b）由削面圆销定位结构后，只需修

8、刮圆销的削面就可以调整圆锥齿轮的啮合间隙。显然，图b）所示结构的修配工作量要比图a）所示的要少得多。 圆锥齿轮两种不同轴向定位结构减少装配时的修配和机械加工图示为两种不同的轴润滑结构，图a）所示结构需要在轴合装配后，在箱体上配钻油孔，使装配产生机械加工工作量。图b）所示结构改在轴套上预先加工好油孔，便可消除装配时的机械加工工作量。两种不同的轴上油孔结构减少装配时的修配和机械加工如图示，将图a）活塞上配钻销孔的销钉连接改为图b）所示的螺纹连接，从根本上取消了装配中的机械加工。 两种活塞连接结构3.机器结构应便于装配和拆卸机器的结构设计应使装配工作简单、方便。其重要的一点是组件的几个表面不应该同时

9、装入基准零件(如箱体零件)的配合孔中，而应该先后依次进入装配。1）机器的结构设计应使装配工作简单、方便 2)机器的结构设计应便于拆卸检修三、装配精度与保证装配精度的方法1、装配精度1）装配精度概念装配精度是指机器装配以后，各工作面间的相对位置和相对运动等参数与规定指标的符合程度。是指机器装配后,实际达到的精度。装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使用寿命。为保证机器能够持续,稳定的正常工作,机器的装配精度往往高于标准所规定的装配精度。2）装配精度的内容 产品的装配精度主要包括：各部件的相互位置精度；各运动部件间的相对运动精度；配合表面间的配合精度和接触质量。 相互位置精度 指产

10、品中相关零部件间的距离精 度或相互位置精度。各零部件间 的平行度，垂直度和同轴度及跳 动要求等。如主轴箱中各轴中心距尺寸精度 及平行度等。 相对运动精度指产品中有相对运动的零部件之间在运动方向或相对运动速度的精度。运动方向的精度常表现为部件间相对运动的平行度和垂直度。如机床溜板在导轨上的移动精度即溜板移动轨迹对主轴中心线的平行度。相对运动速度的精度即传动精度，如滚齿机滚刀主轴与工作台的相对运动精度。 配合精度指包括配合表面间的配合质量和接触质量。配合质量指零件配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的程度，它影响配合的性质。接触质量是指两配合或连接表面间达到规定的接触面积的大小和接触点分布的情况，

11、它影响接触刚度，也影响配合质量。各装配精度间的关系 各装配精度之间存在密切关系，相互位置精度是相对运动精度的基础，尺寸精度和接触精度对相互位置精度和相对运动精度的实现又有较大影响。2、装配精度与零件精度的关系1）装配精度取决于相关零件的精度机器和部件是由许多零件装配而成的，所以，零件的精度特别是关键零件的精度影响相应的装配精度。例如，在卧式车床装配中，要满足尾座移动对溜板移动的平行度要求，只要保证床身上溜板移动时导轨A与尾座移动的导轨B相互平行 即可，如图示。这种 由一个零件的精度来 保证某项装配精度的 情况，称为“单件自保”。2）装配精度的保证还取决于装配方法当装配精度要求较高时，应通过选择

12、适当的装配方法来达到装配要求.例如：为保证主轴与尾座中心等高A0精度，可通过在装配时修配尾座底板3来满足。零件的加工精度确定:E零件的加工精度受工艺条件、经济性的限制，特别当装配精度要求较高时，不能简单按装配精度要求来加工。E对零件精度和装配精度的关系进行综合分析，确定装配方法，建立和分析产品的装配尺寸链。 零件的加工误差在装配时，会产生积累误差，如果超出装配精度指标所规定的允许范围，则将产生不合格品。因此一般装配精度要求高的，则要求零件精度也高，但零件的加工精度不但在工艺技术上受到加工条件的限制，而且受到经济性的制约。因此要求达到装配精度，就不能只靠提高零件的加工精度，在一定程度上还必须依赖

13、于装配的工艺技术。在装配精度要求较高、批量较小时，尤其是这样。 回转台 床鞍 升降台 P 0 T R S 图6-1 卧式万能铣床工作台面 对升降台垂直移动的垂直度要求千分表直角尺工作台 移动方向影响装配精度的因素 零件的加工精度（与多个零件精度有关，图6-1） 装配方法与装配技术 零件间的接触质量 力、热、内应力引起的零件变形 旋转零件的不平衡 机器装配精度分析3、保证装配精度的工艺方法1）互换装配法采用互换法装配时，被装配的每一个零件不需作任何挑选、修配和调整就能达到规定的装配精度要求。 完全互换装配法所有零件都出现极值时，仍能保证装配精度优点：装配质量稳定可靠；装配过程简单，装配效率高；易

14、于实现自动装配；产品维修方便。缺点：当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。又称不完全互换装配法，其实质是将各零件的制造公差适当放大，使零件容易加工，这会使极少数产品的装配精度超出规定要求，但这是小概率事件，很少发生人从总的经济效果分析，仍然是经济可行的。优点：与完全互换法装配相比，各零件的制造公差较大，零件制造成本低；装配过程简单，生产效率高。缺点：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取相应的返修措施。适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。 大数互换装配法A3=min，A1、A2=max?2）

15、分组装配法采用分组装配法装配时，各零件仍按加工经济精度制造，不同的是要对零件的实际尺寸逐一进行测量并按尺寸大小分组，装配时被装零件按对应组号配对装配，达到规定的装配精度要求。先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配。优点：零件的制造精度不很高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。缺点：额外增加了零件测量、分组和存贮的工作量。适于大批量生产中组成环少而装配精度特别高的情况具体方法：(1)将组成环制造公差同向放大35倍；(2)组成环零件加工好后进行精密测量；(3)将测量的零件分成35组，并以颜色标记；(4)对应的分组进行装配，即大销配大孔，小销配小孔。发动机活塞销和活塞的装

16、配常采用分组装配法。3）修配装配法采用修配法装配时，各零件均按加工经济精度加工，装配时所积累的误差通过修配装配尺寸链中某一零件尺寸（此组成环称为修配环）的办法，达到规定的装配精度要求。为减少修配工作量，应选择那些便于进行修配（装拆方便，修刮面小）的零件作修配环。 优点：各均能以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度。缺点：增加了修配工作量，生产效率低，对装配工人技术水平要求高。修配装配法常用于单件小批生产中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较高的机器结构。 修配法：4）调整装配法装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的装配方法，称为调整装配法。 各组成零

17、件均按经济精度加工,装配时,通过调整补偿,以满足装配精度要求。 调整法装配的优缺点零件公差可按经济精度确定。能获得很高的装配精度,可动调整时,装配精度能达到理想要求。须增加调整件,产品成本及组成件数量增加。采用可动调整时,机构的体积增大。装配精度在一定程度上依赖工人的技术水平,复杂的调整更是如此,调整件较难预定,可动调整不便于组成流水作业。除必须采用分组法选配的精密配件外，调整法可用于各种装配场合。 可动调整法通过改变调整件的位置来满足装配精度要求。如图所示:优点：组成环的制造精度虽不高，但却可获得比较高的装配精度；在机器使用中可随时通过调节调整件的相对位置来补偿由于磨损、热变形等原因引起的误

18、差，使之恢复到原来的装配精度；它比修配法操作简便，易于实现。缺点：需增加一套调整机构，增加了结构复杂程度。 可动调整装配法在生产中应用甚广。 按一定的尺寸间隔级别制造一套调整件，装配时，选择合适的调整件，加入装配结构以满足装配精度的要求。该方法，称为固定调整装配方法。如图所示：在以装配精度要求为封闭环建立的装配尺寸链中，组成环均按加工经济精度制造，由于扩大组成环制造公差带来的封闭环尺寸变动范围超差，可通过更换不同尺寸的固定调整环进行补偿，最终达到装配精度要求。固定调整装配方法适于在大批大 量生产中装配那些装配精度要求 较高的机器结构。在产量大、装 配精度要求较高的场合，调整件 还可以采用多件拼

19、合的方式组成。 固定调整法固定调整法的应用在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，使误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法称为误差抵消调整法。调整装配法的主要优点：组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度；装配效率比修配装配法高。不足之处是要另外增加一套调整装置。可动调整法和误差抵消调整法适于在成批生产中应用，固定调整法则主要用于大批量生产。 误差抵消调整法装配方法 工 艺 特 点 适 用 范 围完全互换法 配合件公差之和小于/等于规定装配公差；装配操作简单；便于组织流水作业和维修工作 大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者大

20、数互换法 配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；装配操作简单，便于流水作业；会出现极少数超差件 大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配 分组选配法 零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；零件误差较完全互换法可以大数倍适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合修配法 预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度 用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调节法 装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度动调整法多用于对装配间

21、隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合常用装配方法及其适用范围 在选择装配方法时，先要了解各种装配方法的特点及应用范围。一般说来，应优先选用完全互换法；在生产批量较大、组成环又较多时，应考虑采用不完全互换法；在封闭环的精度较高，组成环环数较少时，可以采用选配法；只有在上述方法使零件加工很困难或不经济时，特别是中小批生产时，尤其是单件生产时，才宜采用修配法或调整法。装配方法的选择 第二节 装配尺寸链及其应用一、装配尺寸链1、基本概念 1）定义：装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸 (表面或轴线间距离)或相互位置关系(平

22、行度、垂直度或同轴度等)所组成的尺寸链。 2）作用查找零件对装配精度的影响；指导制订装配工艺，合理安排装配工序；分析产品结构的合理性。2）作用查找零件对装配精度的影响；指导制订装配工艺，合理安排装配工序；分析产品结构的合理性。 3）装配尺寸链的组成封闭环：就是装配所要保证的装配精度或技术要求，即封闭环不是某一零部件的尺寸，而是不同零部件之间的相对位置精度和尺寸精度。封闭环判别：由其它零件来决定的尺寸是封闭环。一般封闭环是装配精度要求的项目。由于装配精度大多是两个零件之间的距离精度或形位精度，所以封闭环大多是两个零件之间的精度要求。组成环：对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配

23、尺寸链的组成环。组成环判别：判别组成环首先要找相关零件，其方法是从封闭环出发，按逆时针或顺时针寻找与封闭环有关系的零件。实际上可以沿着相邻零件来寻找。直至找到同一零件或同一基准面把两端封闭为止。协调环：组成环中预先选定的某一组成环,通过改变其大小、位置，使封闭环达到规定的精度要求,这样环,称为协调环。装配尺寸链的增环和减环如同工艺尺寸链一样，装配尺寸链的组成环也分为增环和减环。如图a）表示轴、孔配合的装配关系，装配后要求轴孔存在定的间隙。轴孔间的间隙A就是该尺寸链的封闭环，其尺寸链图如b）所示。A1为增环， A2为减环。轴孔配合的装配尺寸链 除有一般尺寸链的特点外，还有：封闭环十分明显，一定是

24、机器产品或部件的某项装配精度；封闭环在装配后才能形成，不具有独立性（装配精度只有装配后才能测量）；各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件间与装配精度有关的尺寸；装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。4）装配尺寸链的特点2、装配尺寸链的建立1）查找装配尺寸链的步骤明确装配关系找出各个零件的装配基准确定封闭环：装配精度的要求 查找组成环：沿装配精度要求的方向：，以相邻零件装配基准面间的联系为线索， 分别找出影响该装配精度要求的 相关零件，直至找到同一基准零 件，甚至是同一基准表面为止。 画尺寸链图：2） 查找装配尺寸链应注意的问题简化性原则最短路线原

25、则 方向性原则 建立装配尺寸链要遵循最少环原则,即每一个相关零件只有一个相关尺寸,加入装配尺寸链的组成,尺寸链的组成环数目恰好等于相关零件个数。这就是装配尺寸链最少环原则。(三) 装配尺寸链最少环原则图为减速器的装配图装配精度要求,齿轮轴台肩与轴承套端面之间的轴向间隙为0.2-0.7mm。试建立以轴向间隙为装配精度的尺寸链。【例1】装配尺寸链的建立1、确定封闭环0.2-0.7mm,为装配精度要求,应为封闭环。2、查明组成环,根据直接影响装配精度的零件尺寸及角度位置关系为组成环这一概念,由封闭环一端开始,按顺时针或逆时针方向,查找组成环,最后得到影响装配精度的相关零件的相关尺寸为A1,A2,A3

26、,A4和A5。3、画出装配尺寸链图如所示。【解】【例2】装配尺寸链的建立图a）所示为尾架顶尖套的装配图。要求后盖装入后，螺母在套筒内的轴向窜动不大于某一值，可建立两个尺寸链，图b）与c）。图b）中尺寸链的组成环有3个，图c）的尺寸链中有4个组成环，而组成该间隙的零件只有3个，因此，图b）正确。简化性原则对装配精度有影响的因素很多，查找尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可以不考虑那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。 最短路线原则组成环数越少，则各组成环所分配到的公差值就越大，零件加工越容易、越经济。 A1A2A0A3A5A4每个相关的零、部件只应有一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，即将连接

27、两个装配基准面间的位置尺寸直接标注在零件图上。这样组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”。最短路线原则也可以称为“环数最少”原则或“一件一环”原则。 方向性原则 在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精度的要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸链，不同方向上的无关尺寸不可随意混淆。 装配尺寸链的计算方法与装配方法密切相关。同一项装配精度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的解算方法也不相同。装配方法不同，解算尺寸链的方法及结果也不同。装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算。正计算：已知装配尺寸链中有关零部件的基本尺寸及其偏差，要计算装配精度 (封闭环)时，称为正计算，用于对已设计好的

28、图样进行校核验算。反计算：当已知装配精度 (封闭环)，要求影响该项装配精度的有关零部件的基本尺寸及其偏差时，称为反计算，它用于产品的设计过程中，以确定各零部件的尺寸和偏差。 装配尺寸链的计算公式与工艺尺寸链同。装配尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。 二、装配尺寸链的计算方法实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精度。1、采用互换装配法时尺寸链的计算1）完全互换法所有零件都出现极值时，仍能保证装配精度装配容易，但当环数较多时零件精度要求较高。多用于精度不是太高的短环装配尺寸链求解方法：极值法计算类型：正面问题、反面问题封闭环与组成环的公差封闭环的公差等于所有组成环的公差之和采用等公差时，

29、组成环的公差：组成环公差的确定原则（1）先按等公差法将封闭环的公差平均分配给各组成环，然后再进行调整。（2）标准件的公差按相应标准规定（挡圈等）（3）尺寸相近、加工方法相同可取相等公差值（4）尺寸相差较大可取同等级的公差（5）难加工和难测量的尺寸取较大的公差值（6）表面粗糙度小（Ra=0.8以下）的尺寸，如有可能取较小的公差值。 组成环的极限偏差按“入体原则”标注。即轴标下偏差，孔标上偏差，中心距标对称偏差。协调环的选择原则结构简单；非标准件；不能是几个尺寸链的公共组成环选择不需用定尺寸刀具加工、不需用极限量规检验的尺寸将难加工的尺寸公差从宽选取，选一易于加工的尺寸做协调环，或将易于加工的尺寸

30、公差从严选取，选一难加工的尺寸做协调环。 # 55【解】 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，试确定各组成环的偏差。【例3】A2 A3 A1 A5 A4 A0 图6-4 齿轮与轴部件装配 1）建立装配尺寸链（图6-4 ） 2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到： T4

31、= 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02， 完全互换法装配尺寸链 # 563）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：， 除协调环以外各组成环公差按入体标注： 计算协调环偏差：由式（5-23），得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1 最后可确定：A2 A3 A1 A5 A4 A0 图6-4 齿轮与轴部件装配 2）大数互换法根据统计规律，装配时所有的零件同时出现极值的概率是很小的；而所有增环零件都出现最大值，所有的减环零件都出现最小值，所有的减环零件都出现最大值的概率就更小。因此可以舍弃这些情况，将

32、组成环的公差适当加大，装配时有为数不多的组件、部件的装配精度不合格，留待以后再分别进行处理，这种装配方法称为大数互换法。可以扩大组成环的公差，并保证封闭环的精度，但有部分零部件要进行返修。求解方法：概率法大数互换法组成环的公差与完全互换法相比，零件公差增大概率法计算公式 组成环平均尺寸计算 封闭环平均尺寸计算 封闭环公差的计算式中 m 增环的个数； n 尺寸链中组成环的个数（包括增环、减环和封闭环）。 装配尺寸链的大数互换法采用概率算法计算装配尺寸链 封闭环公差分配原则同完全互换法 同例3，用大数互换法计算【例4】【解】 取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：

33、T3 = 0.135于是有：除协调环外各组成环公差入体标注：A2 A3 A1 A5 A4 A0 图6-5 齿轮与轴部件装配尺寸链 A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025 确定各组成环的公差 确定各组成环的偏差 取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：计算协调环的偏差：由式（6-15），得到：A5M = 4.93 由式（6-12 ），有：（2）统计互换法 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。 式中 TOS封闭环统计公差 k 封闭环的相对分布系数 k i 第i个组成环的相对

34、分布系数 第i个组成环的相对不对称系数实质是将组成环公差适当放大，零件容易加工。但有极少数产品精度超差。只有大批量生产时，加工误差才符合概率规律。故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（大于4）的情况。解：1、完全互换法 画出装配尺寸链图,其中 A1 A2为增环，A3、A4 A5为 减环，A0为封闭环。 齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙 A0= 0+0.7 。有关零件基本尺寸是：A1=122，A2=28，A3=5，A4=140，A5=5。试按极值法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。+0.2A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5) =150-150=0-0.45例5

35、确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+ T2+ T3+ T4+ T5 T0= 0.50 TavA= T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差T1=0.2， T2=0.1， T3= T5=0.05 按入体原则标注公差。留A4为协调环，按尺寸链计算A4 确定协调环公差及上下偏差 T4= T0 T1 T2 T3 T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4= 0.35 EIA4 = 0.45 A4=140-0.35-0.452、统计互换法 设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。 确定各组成环尺寸公差及偏差

36、 i =1， k i =1 各组成环平均公差 按加工难易，调整各组成环公差：T1=0.4，T2=0.2， T3= T5=0.08 ，按入体原则分配公差 确定协调环公差及上下偏差 0.52= 0.42+ 0.22+ 0.082+ T42+ 0.082 T4=0.192 中间偏差0=(1+2)-(3+4+5) i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166 核算封闭环的极限偏差 0=(1+2)-(3+4+5)= (0.2+0.1)-(-0.04-0.07-0.04)=0.45 T02= T12 + T22 + T32 + T42+

37、 T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差，得： ESA0=0+T0/2 =0.70 EIA0=0T0/2=0.20 由以上两种方法的解算结果看出: 1.统计法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍。 2.若按极值法算得的公差值也符合经济加工精度要求， 采用完全互换法与统计互换法均可。 2、采用分组选配法时装配尺寸链的计算当封闭环的精度要求很高，用完全互换法或大数互换法解装配尺寸链时，组成环的公差非常小，使加工十分困难而不经济分组法实质：先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配。分组数的确定：分组愈多，所获得的装配质量愈高 ，零件测量、分类和存储工作量的增大而使生产组织工作变得复杂化。具体方

38、法： (1)将组成环制造公差同向放大35倍； (2)组成环零件加工好后进行精密测量； (3)将测量的零件分成35组，并以颜色标记； (4)对应的分组进行装配，即大销配大孔，小销配小孔。必须满足的几个条件： （1）相配件的公差应相等； （2）相配件公差应同向扩大，分组数与扩大的倍数相等； （3）相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线； （4）相配件形位公差表面粗糙度等，仍按图纸要求加工。例6：发动机中活塞销与销孔的装配 如图所示为某活塞销和活塞的装配关系图。要求活塞销和活塞销孔在冷态装配时，要求有0.00250.0075mm的过盈量。 据题意，装配精度公差：T0=0.005,则Ti=0.0025,

39、 IT2级 d=28 D=28d=28 D=28 采用分组装配，将原公差同向放大4倍，销、孔尺寸分别为：精度等级相当于IT5-6级，制造铰容易、经济。按实际加工尺寸分成4组，用不同颜色标记。例6：发动机中活塞销与销孔的装配注意以下三点：（1）正确选择修配对象，应选便于装拆、修配与测量的， 不需热处理、非公共环做修配环。（2）修配件余量要经过计算（3）尽量利用机械加工代替手工修配3、采用修配装配法时装配尺寸链的计算在环数较多的尺寸链中，当封闭环的精度要求较高时，用互换法来装配，势必使组成环的公差很小，增加机械加工的难度并影响经济性采用修配法来装配，即将各组成环按经济公差制造，选定一个组成环为修配

40、环，在装配时进行修改该环的尺寸来满足封闭环的精度要求修配法的实质是扩大组成环的公差，在装配时逐个修配来达到装配精度，不能互换。装配时根据实测结果对某一组成环进行修配，达到很高的装配精度要求。增加了修配量，装配效率低，装配质量受工人技术水平限制。修配法装配尺寸链计算原理：所有零件按经济精度制造，其中选择一个零件作为修配环，并通过增大或减小尺寸来预留合理的修配量，使其在装配时可通过修配该尺寸达到装配精度要求。要点：区分以下两种修配情况越修越大：修配零件某表面，使封闭环尺寸变大。计算点：封闭环尺寸为极大值，再修将更大越修越小：修配零件某表面，使封闭环尺寸变小。计算点：封闭环尺寸为极小值，再修将更小计

41、算公式：极大值或极小值的计算公式修配零件某表面的补充说明：零件尺寸增减修配量修配某表面，改变零件的尺寸（增大或减小）；由于零件尺寸的变化，将引起封闭环尺寸的变化（增大或减小）。修配使零件尺寸增大，若该尺寸是增环，则封闭环增大越修越大修配使零件尺寸增大，若该尺寸是减环，则封闭环减小越修越小修配使零件尺寸减小，若该尺寸是增环，则封闭环减小越修越小修配使零件尺寸减小，若该尺寸是减环，则封闭环增大越修越大修配法计算步骤画装配尺寸链，封闭环、组成环、增环、减环选择修配环，确定各组成环（包括修配环）按经济制造精度（公差值）分析修配类型：越修越大还是越修越小确定计算公式：越修越大（按A0max = A0ma

42、x计算），越修越小（按A0min = A0min计算）代入除修配环以外的其它组成环和封闭环尺寸值求出修配环的极大值或极小值考虑修配环公差，得到修配环尺寸最小修配量、最大修配量和最小修刮量最小修配量是修配原则若越修零件尺寸越小（外径尺寸）：尺寸可以是无限大若越修零件尺寸越大（内径尺寸）：尺寸可以是零最大修配量是按照最小修配量原则进行修配时，最大可能需要修配的量最大修配量 = （所有组成环公差之和） （封闭环公差）最小修刮量是装配要求在装配时，为保证装配质量，修配环某表面必须要修刮一下，以提高该表面的表面粗糙度若考虑最小修刮量，需要在零件尺寸的基础上，增加或减小最小修刮量的值（外径尺寸增加，内径尺

43、寸减小）修配法计算题型已知：装配关系示意图各组成环的基本尺寸和公差封闭环的尺寸指定修配环和修配表面最小修刮量问：按最小修配量原则，确定修配环的尺寸；计算最大修配量解：按完全互换法求组成环平均公差 TavA=T0/(m-1)=0.03/3=0.01 公差小不经济用修配法 选择修配环 刮修方便，选A2为修配环A1A2A0例3：图所示卧式车床装配时，要求尾座中心线比主轴中心线高0.030.06mm。已知：A1160mm，A230mm，A3130mm。用修配法装配，确定各组成环公差和极限偏差。 A3 按经济精度定组成环公差及A1,A3偏差 A1、 A3用镗模加工， T1 =T3 = 0.1，T2=0.

44、15(半精磨) A1= 160 0.05 ,A3 = 130 0.05 A1A2A0A3 确定修配环偏差 修配环 A2为增环，刮修A2 A0减小, A0 min A0min, 取Kmin=0.1, A0 min= A0 min+Kmin=0.03+0.1=0.13, A0 min =A2min +A3min-A1max=30.23 A2max = A2minT2=30.38 , 则有A2 = 30+0.38 +0.23 确定最大修配量 K max =Kmin +（TAo-TA0）=0.1+0.35-0.03=0.42 实际上正好刮到最大尺寸是很少的修刮量会稍大于0.42A1A2A0当修配环为减

45、环时，随着修刮使封闭环实际尺寸变大，应使 A0 max A0max A0 max =A0max-Kmin 原理与修配法基本相同，除调整环外各组成环均 按经济精度加工，造成封闭环过大的累积误差通 过调节调整件的尺寸或位置，达到装配精度要求。 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。4、采用调整装配法时装配尺寸链的计算（1）可动调整法特点：零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，应用 很广。需增加一套调整装置，适于小批生产中。续（2）固定调整法通过更换不同尺寸的固定调整环来补偿封闭环的累积误差，达到装配精度要求。 例: A0=0+0.20，A1=115，A

46、2=8.5， A3=95，A4=2.5，A5=9，以固定调整法解各组成环偏差，求调整环的分组数和调整环尺寸系列。+0.05解：1）建立装配尺寸链； 2）选择A5为调整环； 3）确定各组成环公差及偏差； T2=T3= 0.10 ，T4=0.12 ，T5=0.03 按入体原则分公差， A1为协调环 A1偏差按尺寸链计算确定 EIA0=EIA1-ESA2-ESA3-ESA4 -ESA5 0.05= EIA1-0-0-0-0 T1=0.15 ESA1=0.20 4）确定调整范围； 实测空隙A，包含A5和A0， A为尺寸链中的封闭环 Amax= A1max-A2min-A3min-A4min=115.2

47、-(8.5-0.1)-(95-0.1)-(2.5-0.12)=9.52Amin= A1min-A2max-A3max-A4max=115.05-8.5-95-2.5=9.05= Amax-Amin=9.52-9.05=0.47A1A2A3A4A 5）确定调整环的分组数 i 因 T0 ，应将调整环分组 在对应组尺寸链中，实测间隙A、 调整环A5为组成环，A0为封闭环 T0= T 5为分组间隔，即一组中A变化范围 则 i = /= /(T0-T 5) =0.47/(0.15-0.03)3.9 取 i = 4，分组数不宜过多6）确定调整环A5的尺寸系列 A0min= Amin-A5max=9.05-

48、A5 A5= 9.05-0.05=9，9.12，9.24，9.36A0Amin= 9.05A5 Amax= 9. 52A5A5（2）固定调整法通过更换不同尺寸的固定调整环来补偿封闭环的累积误差，达到装配精度要求。 例: A0=0+0.20，A1=115，A2=8.5， A3=95，A4=2.5，A5=9，以固定调整法解各组成环偏差，求调整环的分组数和调整环尺寸系列。+0.05解：1）建立装配尺寸链； 2）选择A5为调整环； 3）确定各组成环公差及偏差； T2=T3= 0.10 ，T4=0.12 ，T5=0.03 按入体原则分公差， A1为协调环 A1偏差按尺寸链计算确定 EIA0=EIA1-E

49、SA2-ESA3-ESA4 -ESA5 0.05= EIA1-0-0-0-0 T1=0.15 ESA1=0.20 4）确定调整范围； 实测空隙A，包含A5和A0， A为尺寸链中的封闭环 Amax= A1max-A2min-A3min-A4min=115.2-(8.5-0.1)-(95-0.1)-(2.5-0.12)=9.52Amin= A1min-A2max-A3max-A4max=115.05-8.5-95-2.5=9.05= Amax-Amin=9.52-9.05=0.47A1A2A3A4A固定调节法是在装配体中选择一个零件作为调整件，根据各组成环所形成的累积误差大小来更换不同的调整件，以

50、保证装配精度的要求。固定调整装配法适于大批量生产中装配精度要求较高的产品，调整环可采用多件拼合的方式。适于在小批生产中应用。(3)误差抵消调整法 在装配中通过调整零部件的相对位置，使加工误差相互 抵消，达到或提高装配精度的要求。 例如车床主轴装配中调整前后轴承的径跳方向来控制主 轴的径向跳动。在滚齿机工作台分度蜗轮装配中，调整蜗 轮和轴承的偏心方向来抵消误差，提高分度蜗轮工作精度。(2)固定调整法 5.装配方法的选择互换法完全互换法优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况选配法直接选配法成批大量生产精度要求很高环数少的情况分组选配法大批量生产精

51、度要求特别高环数少的情况复合选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况 修配法单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情况，组成环按经济精度加工，生产率低调整法可动调整法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况固定调整法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况误差抵消法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况第三节 装配工艺规程设计装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件，设计装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩小装配占地面积、降低生产成本等都有重要的影响。它取决于装配工艺规程制定的合理性，这就是制定装配工艺规

52、程的目的。装配工艺规程的主要内容是：分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法。拟定装配顺序，划分装配工序。计算装配时间定额。确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检查工具。确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具。选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。一、装配工艺规程制订的原则1、保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。2、合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。3、尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。4、要尽量减少装配工作所占的成本。1、保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。2、合理安排装配顺序和工序

53、，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。3、尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。4、要尽量减少装配工作所占的成本。二、制定装配工艺规程的原始资料1、产品的装配图及验收技术标准 产品的装配图应包括总装图和部件装配图，并能清楚地表示出：所有零件相互连接的结构视图和必要的剖视图；零件的编号；装配时应保证的尺寸；配合件的配合性质及精度等级；装配的技术要求；零件的明细表等。为了在装配时对某些零件进行补充机械加工和核算装配尺寸链，有时还需要某些零件图。2、产品的生产纲领 生产纲领决定了产品的生产类型。生产类型不同，装配的生产组织形式、工艺方法、工艺过程的划分、工艺装备的多少、手工劳动

54、的比例均有很大不同。3、生产条件 应了解工厂的装配工艺装备、工艺方法、工人技术水平、装配车间面积等。 产品的装配图应包括总装图和部件装配图，并能清楚地表示出：所有零件相互连接的结构视图和必要的剖视图；零件的编号；装配时应保证的尺寸；配合件的配合性质及精度等级；装配的技术要求；零件的明细表等。 为了在装配时对某些零件进行补充机械加工和核算装配尺寸链，有时还需要某些零件图。2、产品的生产纲领 生产纲领决定了产品的生产类型。生产类型不同，装配的生产组织形式、工艺方法、工艺过程的划分、工艺装备的多少、手工劳动的比例均有很大不同。3、生产条件 应了解工厂的装配工艺装备、工艺方法、工人技术水平、装配车间面积等。 生产纲领决定了产品的生产类型。生产类型不同，装配的生产组织形式、工艺方法、工艺过程的划分、工艺装备的多少、手工劳动的比例均有很大不同。 应了解工厂的装配工艺装备、工艺方法、工人技术水平、装配车间面积等。 成批、单件小批生产：选择通用设备，手工操作比重大。 大批大量生产：选择专用装配设备和工具，采用流水线作业。三、装配工艺规程制订的步骤根据上述原则和原始资料，可以按下列