装配方法及其选择.doc
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1、机械得装配首先应当保证装配精度与提高经济效益。相关零件得制造误差必然要累积到封闭环上,构成了封闭环得误差。因此,装配精度越高,则相关零件得精度要求也越高。这对机械加工很不经济得,有时甚至就是不可能达到加工要求得。所以,对不同得生产条件,采取适当得装配方法,在不过高得提高相关零件制造精度得情况下来保证装配精度,就是装配工艺得首要任务。在长期得装配实践中,人们根据不同得机械、不同得生产类型条件,创造了许多巧妙得装配工艺方法,归纳起来有:互换装配法、选配装配法、修配装配法与调整装配法四种。现分述如下:一、互换装配法互换装配法就就是在装配时各配合零件不经修理、选择或调整即可达到装配精度得方法。根据互换
2、得程度不同,互换装配法又分为完全互换装配法与不完全互换装配法两种。(一)完全互换装配法这种方法得实质就是在满足各环经济精度得前提下,依靠控制零件得制造精度来保证得。在一般情况下,完全互换装配法得装配尺寸链按极大极小法计算,即各组成环得公差之与等于或小于封闭环得公差。完全互换装配法得优点:(1)装配过程简单,生产率高;(2)对工人技术水平要求不高;(3)便于组织流水作业与实现自动化装配;(4)容易实现零部件得专业协作、成本低;(5)便于备件供应及机械维修工作。由于具有上述优点,所以,只要当组成环分得得公差满足经济精度要求时,无论何种生产类型都应尽量采用完全互换装配法进行装配。例11-1图11-6
3、所示齿轮箱部件,装配后要求轴向窜动量为0、20、7mm,即A0=0+0、7+0、2 mm。已知其它零件得有关基本尺寸A1=122 mm,A2=28 mm,A3=5 mm,A4=140 mm,A5=5 mm,试决定上下偏差。解:(1)画出装配尺寸链(图116),校验各环基本尺寸。封闭环为A0。封闭环基本尺寸可见各环基本尺寸得给定数值正确。(2)确定各组成环得公差大小与分布位置。为了满足封闭环公差T0=0、50 mm要求,各组成环公差Ti得累积公差值 不得超过0、5 mm,即应在最终确定各Ti值之前,可先按等公差计算分配到各环得平均公差值Tav、i=T0/m=0、5/5=0、1(mm)由此值可知,
4、零件得制造精度不算太高,就是可以加工得,故用完全互换就是可行得。但还应从加工难易与设计要求等方面考虑,调整各组成环公差。比如:A1、A2加工难些,公差应略大,A3、A5加工方便,则规定可较严。故令:T1=0、2mm,T2=0、1mm,T3=T5=0、05mm再按“入体原则”分配公差,如:A1=122+0、20mm,A2=28+0、100mm,A3=A5=5 00、05 mm得中间偏差:1=0、1mm,2=0、05 mm ,3=5=0、025mm,0=0、45(mm)(3)确定协调环公差得分布位置由于A4就是特意留下得一个组成环,它得公差大小应在上面分配封闭环公差时,经济合理地统一决定下来。即:
5、T4=T0-T1-T2-T3-T5=0、50-0、20-0、10-0、05-0、05=0、10(mm)但T4得上下偏差,须满足装配技术条件,因而应通过计算获得,故称其为“协调环”。由于计算结果通常难以满足标准零件及标准量规得尺寸与偏差值,所以有上述尺寸要求得零件不能选作协调环。协调环A4得上下偏差,可参阅图117计算。代入0、45=0、1+0、05-(-0、025-0、025+4)(4)进行验算T0=T1+T2+T3+T4+T5=0、20+0、10+0、05+0、10+0、05=0、50mm可见,计算符合装配精度要求。(二)不完全互换装配法如果装配精度要求较高,尤其就是组成环得数目较多时,若应
6、用极大极小法确定组成环得公差,则组成环得公差将会很小,这样就很难满足零件得经济精度要求。因此,在大批量生产得条件下,就可以考虑不完全互换装配法,即用概率法解算装配尺寸链。不完全互换装配法与完全装配法相比,其优点就是零件公差可以放大些从而使零件加工容易、成本低,也能达到互换性装配得目得。其缺点就是将会有一部分产品得装配精度超差。这就就是需要采取补救措施或进行经济论证。现仍以图116为例进行计算,比较一下各组成环得公差大小。解:(1)画出装配尺寸链,校核各环基本尺寸 、 为增环, 、 、 为减环,封闭环为A0,封闭环得基本尺寸为 (2)确定各组成环尺寸得公差大小与分布位置由于用概率法解算,所以,
7、在最终确定各Ti值之前,也按等公差计算各环得平均公差值 按加工难易得程度,参照上值调整各组成环公差值如下T1=0、4mm,T2=0、2mm,T3=T5=0、08mm为满足要 求,应从协调环公差进行计算0、52=0、402+0、202+0、082+0、082+T42T4=0、192mm按“入体原则”分配公差,取A1=122+0、400mm, 1=0、2mm;A2=28+0、20mm, 2=0、(mm;A3=A5=5 00、08mm, 3=5= -0、04mm;0 =0、45mm。(3)确定协调环公差得分布位置由于A4就是特意留下得一个组成环,它得公差大小应在上面分配封闭环公差时,经济合理地统一决
8、定下来。即:T4=T0-T1-T2-T3-T5=0、50-0、20-0、10-0、05-0、05=0、10(mm)但T4得上下偏差,须满足装配技术条件,因而应通过计算获得,故称其为“协调环”。由于计算结果通常难以满足标准零件及标准量规得尺寸与偏差值,所以有上述尺寸要求得零件不能选作协调环。协调环A4得上下偏差,可参阅图117计算。代入0、45=0、1+0、05-(-0、025-0、025+4)(4)进行验算T0=T1+T2+T3+T4+T5=0、20+0、10+0、05+0、10+0、05=0、50mm可见,计算符合装配精度要求。 二、选配装配法在成批或大量生产得条件下,对于组成环不多而装配精
9、度要求却很高得尺寸链,若采用完全互换法,则零件得公差将过严,甚至超过了加工工艺得现实可能性。在这种情况下可采用选择装配法。该方法就是将组成环得公差放大到经济可行得程度,然后选择合适得零件进行装配,以保证规定得精度要求。选择装配法有三种:直接选配法、分组装配法与复合选配法。1、直接选配法由装配工人从许多待装得零件中,凭经验挑选合适得零件通过试凑进行装配得方法,这种方法得优点就是简单,零件不必要先分组,但装配中挑选零件得时间长,装配质量取决于工人得技术水平,不宜于节拍要求较严得大批量生产。2、分组装配法在成批大量生产中,将产品各配合副得零件按实测尺寸分组,装配时按组进行互换装配以达到装配精度得方法
10、。分组装配在机床装配中用得很少,但在内燃机、轴承等大批大量生产有一定应用。例如,图11-8a所示活塞与活塞销得连接情况。根据装配技术要求,活塞销孔与活塞销外径在冷态装配时应有0、00250、0075mm得过盈量。与此相应得配合公差仅为0、005mm。若活塞与活塞销采用完全互换法装配,且销孔与活塞直径公差按“等公差”分配时,则它们得公差只有0、0025mm。配合采用基轴制原则,则活塞销外径尺寸d=28 0 0、0025 mm,D=28-0、0050 0、0075 mm。显然,制造这样精确得活塞销与活塞销孔就是很困难得,也就是不经济得。生产中采用得办法就是先将上述公差值都增大四倍(d=28 0 0
11、、010 mm,D=28 0、005 0、015 mm)这样即可采用高效率得无心磨与金刚镗去分别加工活塞外圆与活塞销孔,然后用精度量仪进行测量,并按尺寸大小分成四组,涂上不同得颜色,以便进行分组装配。具体分组情况见表11-1。从该表可以瞧出,各组得公差与配合性质与原来要求相同。表11-1活塞销与活塞销孔直径分组单位:mm组别标志颜色活塞销直径d28 0 0、010活塞销孔直径D28 -0、0050 0、0150配合情况最小过盈最大过盈红28 00、002528 -0、0050 0、00750、00250、0075白28 -0、0025 0、005028 -0、0075 0、0100黄28 0、
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