汽车制造工艺学第六章机械装配工艺基础

第六章机械装配工艺基础本章要点

机器装配方法

机器装配工艺规程1一、机器装配的基本概念第一节机器装配工艺规程

定义：机器装配是指按规定的精度和技术要求，将构成机器的单个零件结合成套件（合件）、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。

套件——装配齿轮1－基准零件2－铆钉3－齿轮

机器装配单元

零件—是组成机器的最小单元，它是由独立的整块金属或其它材料构成的单元体。

套件（合件）—是在一个基准零件上，由若干个零件永久连接（铆或焊）而成一个整体。它是机器最小装配单元，其装配称为套装。第六章机械装配工艺基础2第六章机械装配工艺基础

组件—是在一个基准零件上，装上若干套件及零件构成的组合体，没有明显完整的功能作用，其装配称为组装。套件和组件示例

a）套件b）组件

部件（总成）—是在一个基准零件上，装上若干组件、套件及零件构成的组合体，其装配称为部装。部件在机器中能完成独立、完整的功能。

机器—是在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件及零件构成的，具有独立功能作用的完整机械。其装配称为总装。3清洗——零件装配前均要进行清洗，以清除在制造、运输和储存过程中粘附的切屑、油脂和灰尘。清洗对提高零件的防锈能力也有帮助。平衡——旋转零件，特别是高速旋转零件装配前应进行平衡。对于飞轮、带轮等盘状零件只需静平衡，而对于长度大的零件还需进行动平衡。旋转体内的不平衡质量可用加工去除法或加配重质量法进行。过盈连接——常用的过盈连接方法有压入法和热胀冷缩法。螺纹联接——是机器结构中最广泛的零件联接方法。校正——各零部件本身或相互之间位置的找正及调整工作。第六章机械装配工艺基础

机器装配过程中的主要工作

注意：机器装配除上述基本内容外，还包括装配后的调整、检验、试验、油漆和包装等环节。4第六章机械装配工艺基础5二、装配工艺规程的制定制定装配工艺规程的主要依据产品的装配图及主要零件的零件图；产品的技术条件；生产纲领。第六章机械装配工艺基础

制定装配工艺规程的步骤及内容

进行产品分析（1）研究产品图纸，掌握装配技术要求和验收标准；（2）对产品结构进行尺寸分析和工艺分析。确定装配组织形式（1）分为固定和移动两种形式；（2）确定装配设备和工艺装备。6拟定装配工艺过程（1）划分装配单元，划分为五级：零件、套件、组件、部件、机器；（2）选择装配基准件，基准件通常是产品的基体或主干件；（3）确定装配顺序，绘制装配系统图。装配顺序一般是先下后上、先内后外、先难后易，先重后轻、先精密后一般。第六章机械装配工艺基础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7第六章机械装配工艺基础（4）划分装配工序。确定工序操作规范，选择装配工艺方法，选择装配设备和工装，确定工时定额、协调各工序内容，确定所需用工人的技术等级要求。

填写装配工艺文件（方法与机械加工工艺文件相同）8一、机械装配精度

装配精度的概念

装配精度是相关零件装配后在尺寸、相对位置及运动等方面获得的精度要求。装配精度是产品的质量指标，是制订装配工艺规程的主要依据，也是选择装配方法和确定零件加工精度的依据。对于一些标准化、通用化和系列化的产品，它们的装配精度可根据国家标准、部颁标准或行业标准来制订。对于没有标准可循的产品，其装配精度可根据用户的使用要求，参照同类产品的标准来制订。对于一些重要产品，其装配精度要经过分析计算和试验研究后才能确定。第六章机械装配工艺基础第二节保证装配精度的装配方法9第六章机械装配工艺基础机器装配精度内容

零件间的配合精度和接触精度；零件间的相互尺寸精度和位置精度；零件间的相互运动精度。主轴与尾座套筒中心线等高结构与尺寸链主轴箱尾座尾座底板床身101、互换装配法互换装配法实质上是控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法；根据零件的互换程度分为完全互换和不完全互换两种。完全互换法概念——全部机器在装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配、调整，装配后均能达到装配精度要求。尺寸链解算——采用完全互换法时，用极值法解算尺寸链，各有关零件尺寸公差值之和应小于或等于装配公差，即：第六章机械装配工艺基础二、保证机械装配精度的方法11第六章机械装配工艺基础

特点——装配过程简单，生产效率高；对工人技术要求不高，易于扩大生产；便于组织流水作业及自动化装配；易实现零、部件的专业协作，降低成本；但零件的制造精度要求较高。

不完全互换法（大数互换法）概念——绝大多数机器在装配过程中待装配零件不需挑选、修配、调整，装配后即能达到装配精度要求。尺寸链解算——采用不完全互换法时，用概率法解算尺寸链，各有关零件尺寸公差值平方和的平方根应小于或等于装配公差，即：

特点——零件加工误差可适当放大些，零件加工变得容易，成本降低；将会出现部分产品的装配精度超差（将有0.27%的不合格率）。12互换法装配尺寸链计算

采用互换法，当已知各组成环尺寸及偏差时，可进行尺寸链正计算，以校核封闭环（装配精度）；当已知封闭环时，可进行尺寸链反计算，以确定某组成环的尺寸及偏差。

进行反计算的步骤：求组成环平均公差；第六章机械装配工艺基础

调整各组成环公差（重要）。13第六章机械装配工艺基础注意：调整各组成环公差主要依据是各组成环的尺寸大小及加工难易程度，同时应考虑以下几个因素：（1）轴承等标准件的尺寸公差，应采用标准件规定的值；（2）大尺寸或难加工的尺寸，公差应取大值；反之，取小值；（3）调整后除协调环外，其余组成环的公差值应尽可能符合国家标准公差值；（4）协调环公差值应根据各组成环公差与封闭环公差的关系式计算求出，即：14【解】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

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0.1～0.35。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1】1）建立装配尺寸链，校验各环基本尺寸：2）确定各组成环的公差和极限偏差：按等公差法计算，各组成环平均公差为：

T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考虑加工难易程度，对各组成环公差进行适当调整（A4公差不变，选A5为协调环）。得到：T4=0.05,T1=0.06,T2=0.04，T3=0.07,各组成环公差等级约为IT9。，，

第六章机械装配工艺基础153）计算协调环的公差及偏差：除协调环以外各组成环公差按入体标注：最后可确定：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

协调环中间偏差为：协调环公差为：协调环极限偏差为：第六章机械装配工艺基础16第六章机械装配工艺基础

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0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1=30,A2=5,A3=43,（标准件），A5=5。用不完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。【例2】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

【解】◆建立装配尺寸链，校验各环基本尺寸：◆确定各组成环公差的平均偏差：A5为协调环，以平均公差为基础，调整各组成环公差：T1=0.13mm，T2=0.075mm，T3=0.16mm，其公差等级为IT11。T4=0.05mm（标准件）17第六章机械装配工艺基础确定各组成环极限偏差为：◆计算协调环公差及偏差：协调环A5的中间偏差为：协调环A3的上、下偏差为：182、选择装配法将配合副中各零件仍按经济精度制造（各零件公差放大），然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度。选择装配法有三种：直接选配法、分组装配法和复合选配法。直接选配法由装配工人从许多待装零件中，凭经验直接挑选合适零件试配，以保证装配精度，如活塞环的装配。其特点是操作简单，但挑选时间长，精度取决于工人的技术水平，且不适合流水线生产。分组装配法将零件的制造公差放宽几倍（一般放宽3~4倍），零件加工后测量分组（公差带放宽几倍就分几组），并按对应组进行完全互换法装配以保证装配精度；第六章机械装配工艺基础19特点：零件公差要求不高，便能获得高的装配精度；同组内零件可完全互换（分组互换法）；但零件储存量增大，生产管理工作量增加，使流程复杂化。注意事项：（1）配合件公差应相等，公差增加应同向；（2）分组数不宜过多，以免增加工作量；（3）粗糙度和形位公差应保持原要求；（4）应采取措施使装配零件配套。复合选配法先将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内凭工人的经验直接选择装配；特点：配合件公差可以不等；装配质量高，速度快，能满足一定生产节拍的要求。第六章机械装配工艺基础20第六章机械装配工艺基础

活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.0025～0.0075的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为Φ28，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】活塞与活塞销组件图【解】1）建立装配尺寸链如图示。A1（活塞销直径）A2（销孔直径）A0活塞销与活塞销孔装配尺寸链21第六章机械装配工艺基础2）确定分组数。零件平均公差为0.0025mm，其加工经济公差为0.01mm，则公差放大倍数（分组数）为：若采用完全互换法装配，则活塞销和销孔所分配的平均公差为：

可见，由于平均公差为0.0025mm，零件制造困难，不经济，故生产中采用分组装配法。22第六章机械装配工艺基础

3）画出活塞销与活塞销孔的公差带图：

组号1234

活塞销直径活塞销孔直径4）确定各尺寸：若活塞销直径尺寸定为：，将其分为4组，解图示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下：23第六章机械装配工艺基础3、调整法

概念：调整法是选用一个可调整的零件，在装配时调整它在机器中的相对位置或选用一个尺寸合适的该调整件以达到装配精度。

特点：（1）能达到很高的装配精度；（2）可按经济精度确定零件加工公差；（3）装配精度依赖工人的技术水平；（4）有时调整时间会很长。适用：组成件数比较多，而装配精度要求又高的场合。

调整方法：（1）可动调整法：采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法（使用调整螺母）。（2）固定调整法：采取预先设置几档定尺寸调整件（垫圈、轴套），装配时根据需要选择相应尺寸的调整件装入，以达到装配精度的方法。24第六章机械装配工艺基础可动调节法示例1—调节套筒2—调节螺钉3—楔条4—调节螺钉5—楔块6—丝杠螺母7—丝杠a）b）c）4、修配法概念：在装配单元中指定某零件上预留修配量，装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，以满足装配精度。

注意：修配法及调整法在原理上是相似的，都是通过调整件来补偿其他组成环的累积误差，只是