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1、1机机器器的的质质量量是是以以机机器器的的工工作作性性能能、使使用用效效果果、可可靠靠性性及及寿寿命命等等综综合合指指标标来来评评定定的的。这这些些指指标标除除与与产产品品结结构构设设计计有有关关外外，还还取取决决于于零零件件的的制制造造质质量量和和机机器器的的装装配配工工艺艺及及装装配配精精度度。机机器器的的质质量量最最终终是是通通过过装装配配工工艺艺来来保保证证的的。若若装装配配不不当当，即即使使零零件件的的制制造造质质量量都都合合格格，也也不不一一定定能能够够装装配配出出合合格格产产品品。反反之之，即即使使零零件件的的质质量量不不是是十十分分良良好好，只只要要在在装装配配中中采采取取合合
2、适适的的工工艺措施，也能使产品达到规定的要求。艺措施，也能使产品达到规定的要求。通通过过机机器器的的装装配配，可可以以发发现现机机器器设设计计上上的的错错误误（不不合合理理的的结结构构与与尺尺寸寸等等）和和零零件件加加工工工工艺艺中中存存在在的的质质量量问问题题，并并加加以以改改进进。因因此此，机机器器装装配配工工艺过程又是机器生产的最终检验环节艺过程又是机器生产的最终检验环节。研研究究装装配配工工艺艺、选选择择合合适适的的装装配配方方法法、制制订订合合理理的的装装配配工工艺艺规规程程，不不仅仅是是保保证证机机器器装装配配质质量量的的手手段段，也也是是提提高高产产品品生生产产效效率率、降降低低
3、制制造造成成本本的的有力措施。有力措施。7.1.概述概述第1页/共90页2机机器器的的装装配配：按按照照规规定定的的技技术术要要求求，将将若若干干个个零零件件结结合合成成组组件件，进进一一步步结结合合成成为为部部件件，或或将将若若干干个个零零件件和和部部件件结结合合成产品的过程。成产品的过程。总装配：总装配：将若干个零件、组件、部件按规定的技术要求，装将若干个零件、组件、部件按规定的技术要求，装配到基础零件上，使之成为一台完整的机器。配到基础零件上，使之成为一台完整的机器。机器装配过程中，都有它自己的机器装配过程中，都有它自己的基础零件基础零件，它不仅起着，它不仅起着连接有关零件、部件的作用，
4、同时用于保证零件间、部件间、连接有关零件、部件的作用，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。零件与部件间及整台机器相对位置精度。机器装配的基本概念机器装配的基本概念7.1.概述概述第2页/共90页3q 机器装配机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成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7.1.概述概述第3页/共90页4q 套件与组件示例7.1.概述概述第4页
5、/共90页5组件装配：组件装配：将若干个零件按照规定的技术要求，装配到一个基础将若干个零件按照规定的技术要求，装配到一个基础零件上，构成机器的一部分，如机床主轴组件。零件上，构成机器的一部分，如机床主轴组件。部部件件装装配配：将将若若干干个个零零件件、组组件件按按规规定定的的技技术术要要求求装装配配到到一一个个基基础础零零件件上上，往往往往构构成成机机器器的的独独立立工工作作部部分分，部部件件可可以以单单独独装装配配、调调试试。如床头箱。如床头箱。机器装配的基本概念机器装配的基本概念7.1.概述概述第5页/共90页6装配是产品的制造过程的最后阶段，产品的质量最终由装装配是产品的制造过程的最后阶
6、段，产品的质量最终由装配来保证。一般的装配工作内容有以下几方面：配来保证。一般的装配工作内容有以下几方面：l准备工作：准备工作：包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平衡等；包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平衡等；l主要工作：主要工作：包括零件的装入、联结、部装、总装；装配过程中的检验、包括零件的装入、联结、部装、总装；装配过程中的检验、调整、试验和装配后的试运转、油漆、包装等。调整、试验和装配后的试运转、油漆、包装等。机器装配的基本概念机器装配的基本概念7.1.概述概述第6页/共90页7为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器.
7、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7.1.概述概述装配系统图装配系统图第7页/共90页8装配系统图装配系统图在在装装配配工工艺艺规规程程设设计计中中，常常用用装装配配系系统统图图表表示示零零、部部件件的的装装配配流流程程和和零零、部部件件间间相相互互装装配配关关系系。在在装装配配系系统统图图上上，每每个个单单元元用用一一个个长长方方形形框框表表示示，标标明明零零件件、套套件件、组组件件和和部部件的名称、编号及数量。件的名称、编号及数量。装装配配系系统统图图是是用用图图解解法法说说明明产产品品零零件件、组组件件和和部部件件的的装装配配程程序序，以以及及各各装装
8、配配单单元元的的组组成成零零件件。在在设设计计装装配配车车间间时时可可以以根根据据它它来来组组织织装装配配单单元元的的平平行行装装配配，并并可可以以合合理理地地按按照照装装配顺序布置工作地点，将装配过程的运输工作减至最少。配顺序布置工作地点，将装配过程的运输工作减至最少。7.1.概述概述第8页/共90页9装配系统图装配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）先画一条横线。）先画一条横线。（2）横横线线左左端端画画一一个个小小长长方方格格，代代表表基基准准件件。在在长长方方格格中中注注明明装装配单元的名称、编号和数量。配单元的名称、编号和数量。（3）横线的右端也画一个小长方格
9、，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）横横线线自自左左至至右右表表示示装装配配的的顺顺序序。直直接接进进行行装装配配的的零零件件画画在在横横线的上面，组件画在横线下面。线的上面，组件画在横线下面。7.1.概述概述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10装配系统图装配系统图7.1.概述概述第10页/共90页11装配系统图装配系统图7.1.概述概述第11页/共90页12装配系统图装配系统图7.1.概述概述第12页/共90页13装配系统图装配系统图1-链轮；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-
10、齿轮；10-套筒；11-滚珠轴承某减速器低速轴组件某减速器低速轴组件 7.1.概述概述第13页/共90页14凡是装配完成的机器必须满足规定的装配精度。装配精凡是装配完成的机器必须满足规定的装配精度。装配精度是机器质量指标中重要项目之一，是保证机器具有正常工度是机器质量指标中重要项目之一，是保证机器具有正常工作性能的必要条件。作性能的必要条件。装配精度是指机器装配以后，各工作面装配精度是指机器装配以后，各工作面间的间的相对位置相对位置和和相对运动相对运动等参数与规定指标的符合程度。等参数与规定指标的符合程度。机器的装配精度是根据机器的使用性能要求提出的机器的装配精度是根据机器的使用性能要求提出的
11、。正。正确地规定机器的装配精度是机械产品设计所要解决的最为重确地规定机器的装配精度是机械产品设计所要解决的最为重要的问题之一，它不仅关系到产品质量，也关系到制造的难要的问题之一，它不仅关系到产品质量，也关系到制造的难易和产品成本的高低。易和产品成本的高低。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第14页/共90页15装配精度：装配精度：包括包括 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；相对运动相对运动精度精度和和接触精度。接触精度。零部件间的尺寸精度包括：零部件间的尺寸精度包括：距离精度距离精度是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸要求等相是指保证一定的间隙、配合质量、
12、尺寸要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。关零件、部件的距离尺寸的准确程度。配合精度配合精度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。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第15页/共90页16活塞活塞连杆连杆缸体缸体曲轴曲轴位置精度位置精度反映各零件反映各零件有关相互位置与装配相互有关相互位置与装配相互位置的关系。位置的关系。装配精度：装配精度：包括包括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；相对运相对运动精度动精度和和接触精度接触精度。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第16页/共90页17装配的运动
13、精度装配的运动精度有有主轴圆跳动；主轴圆跳动；轴向窜动；轴向窜动；转动转动精度；精度；传动精度。传动精度。装配的运动精度主要与主轴轴颈处的精度、轴承精度、装配的运动精度主要与主轴轴颈处的精度、轴承精度、箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关。箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关。装配精度：装配精度：包括包括 距离精度距离精度；位置精度位置精度；相对运动精度相对运动精度和和接接触精度。触精度。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第17页/共90页18装配精度：装配精度：包括包括 距离精度距离精度；位置精度位置精度；相对运动精度相对运动精度和和接接触精度触精度接触精度接触精度是指配合表面
14、接触达到规定接触面积的大小与接是指配合表面接触达到规定接触面积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。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。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。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第18页/共90页19机器装配是将加工合格的零件组合成部件和机器。一般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。在装配时零件都有规定的加工公差，即有一
15、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装配精度指标规定的允许范围，但实际上很难实现。差不超出装配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。取决于零件精度。装配精度的合理保证，应从产品结构、机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合考虑。械加工和装配等方面进行综合考虑
16、。装配精度与零件精度装配精度与零件精度7.1.概述概述第19页/共90页20（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）或或在在不不致致使使机机械械加加工工带带来来多多大大困困难难的的条条件件下下，寻寻求求最最有有效效、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。研究装配的目的：研究装配的目的：为为此此，在在机机器器设设计计阶阶段段就就需需要要对对机机器器结结构构进进行行尺尺寸寸分分析析，分分析析有有关关零零件件的的尺
17、尺寸寸公公差差度度机机器器装装配配精精度度的的影影响响，根根据据生生产产类类型型和和具具体体情情况况确定装配方法确定装配方法，然后才能，然后才能合理地标注零件制造公差及技术条件合理地标注零件制造公差及技术条件。在在制制订订产产品品装装配配工工艺艺过过程程、解解决决生生产产中中的的装装配配质质量量问问题题时时，也也需需要进行这种分析。要进行这种分析。7.2 装配尺寸链装配尺寸链第20页/共90页21机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精度直接有关。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
18、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分析和计算的工具尺寸链原理是进行尺寸分析和计算的工具。7.2 装配尺寸链装配尺寸链第21页/共90页221、概念、概念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 分析产品结构的合理性。分析产品结构的合理性。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、作用和目的、作用和目的装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立7.2 装配尺寸链装配尺寸链 装配尺寸链：在机器装配关系
19、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23除有一般尺寸链的特点外，还有：除有一般尺寸链的特点外，还有：l封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的某项装配精封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的某项装配精度；度；l封闭环在装配后才能形成，不具有独立性（装配精度只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）；有装配后才能测量）；l各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件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；或部件间与装配精度有关的尺寸；l装配尺寸链形式较多，有线性
20、尺寸链、角度尺寸链、平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。面尺寸链、空间尺寸链。3、特点、特点装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立7.2 装配尺寸链装配尺寸链第23页/共90页24 直线尺寸链 角度尺寸链 平面尺寸链 空间尺寸链角度装配尺寸链示例 O-O 主轴回转轴线 -山形导轨中线 -下溜板移动轨迹0.015200201OO7.2 装配尺寸链装配尺寸链4、分类、分类装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立第24页/共90页25螺孔中心线e过孔中心线X1X2Y2Y1O2O1P1平面装配尺寸链示例P2P07.2 装配尺寸链装配尺寸链第25页/共90页261）确定封闭环，是在
21、装配后形成的，而且这一环是具）确定封闭环，是在装配后形成的，而且这一环是具有装配精度要求；有装配精度要求；2）确定各组成环，对装配精度有直接影响的零件尺寸）确定各组成环，对装配精度有直接影响的零件尺寸或位置关系；或位置关系；3）确定增减环。）确定增减环。1、方法和步骤、方法和步骤装配尺寸链的查找装配尺寸链的查找7.2 装配尺寸链装配尺寸链第26页/共90页271、方法和步骤、方法和步骤 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；要求查找各组成环；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
22、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，直至找到同一基准零件，甚至基准面为线索，一个挨一个，直至找到同一基准零件，甚至同一基准面为止。同一基准面为止。装配尺寸链的查找装配尺寸链的查找7.2 装配尺寸链装配尺寸链第27页/共90页281）按一定层次分别建立产品与部件的装配尺寸链。）按一定层次分别建立产品与部件的装配尺寸链。2）在保证装配精度的前提下，装配尺寸链组成环可以适当简）在保证装配精度的前提下，装配尺寸链组成环可以适当简化。（化。（简化性原则简化性原则）3）一项精度要求可能要建立两个以上的尺寸链才
23、能解决（并）一项精度要求可能要建立两个以上的尺寸链才能解决（并联尺寸链）。联尺寸链）。4）当同一装配结构在不同位置方向有装配精度要求时，应按）当同一装配结构在不同位置方向有装配精度要求时，应按不同方向建立装配尺寸链。（不同方向建立装配尺寸链。（方向性原则方向性原则）5）遵循）遵循最短路线原则（一件一环原则）最短路线原则（一件一环原则）。2、应注意的问题、应注意的问题装配尺寸链的查找装配尺寸链的查找7.2 装配尺寸链装配尺寸链第28页/共90页29尺寸链简化：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。装配尺寸链的查找装配尺寸链的查找7.2 装配尺寸链
24、装配尺寸链第29页/共90页30 最短路线原则最短路线原则/最少环数原则：最少环数原则：正确的装配尺寸链，其路线最短，换正确的装配尺寸链，其路线最短，换言之，其环数最少。言之，其环数最少。装配尺寸链的查找装配尺寸链的查找7.2 装配尺寸链装配尺寸链第30页/共90页31装配尺寸链装配尺寸链的计算包括的计算包括：(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将一些比较难以加工或不宜改变其公差的组成环的公差先确定下来，只将不宜改变其公差的组成环的公差先确定下来，只将极少数或比较容极少数或比较
25、容易加工或生产上受限制较小的组成环作为试凑对象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。此环即为“相相依尺寸依尺寸”。(协调环协调环)计算方法有：计算方法有：(1)极值法极值法 (2)概率法概率法装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法7.2 装配尺寸链装配尺寸链第31页/共90页32选择装配方法的实质，就是在满足装配精度要求的条件选择装配方法的实质，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装配精度的方法有：在生产中常用的保证装配精度的方法有：互换法互换法、分组分组法法、修配法修配法与与调整
26、法调整法。在根据机器装配精度要求来设计机器零、部件尺寸及其在根据机器装配精度要求来设计机器零、部件尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影响，精度时，必须考虑装配方法的影响，装配方法不同，解算装装配方法不同，解算装配尺寸链的方法截然不同配尺寸链的方法截然不同，所得结果差异甚大。对于某一给所得结果差异甚大。对于某一给定的机器结构，设计师可以根据装配精度要求和所采用的装定的机器结构，设计师可以根据装配精度要求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。度等级和极限偏差。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法
27、第32页/共90页33装装配配之之前前不不挑挑选选，装装配配过过程程不不调调整整，装装配配之之后后满满足足装装配配精精度度。零零件件互互换换后后仍仍能能达达到到装装配配精精度度的的要要求求，取取决决于于零零件件的的加加工工精度，精度，实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度。(1)完全互换装配法完全互换装配法(极值法极值法)在在全部产品全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大中，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。小或位置，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
28、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互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第33页/共90页34优点：优点：装配过程简单，装配生产率高；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：缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精度要
29、求。度要求。适用：适用：在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互换；换；主要用于低精度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。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第34页/共90页35互换装配法互换装配法极值法反计算极值法反计算：选选相依尺寸相依尺寸选择加工容易或生产上受限制较少选择加工容易或生产上受限制较少的组成环。的组成环。1)1)分析建立装配尺寸链分析建立装配尺寸链。2)2)确定组成环公差。确定组成环公差。按按“等公差等公差”原则确定原则确定平均极值公差平均极值公差确定组成环上下
30、偏差：根据各组成环加工难易程度对其平均公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成环公差，按入体原则标注。差进行适当调整确定组成环公差，按入体原则标注。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法 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 链的计算，在其余尺寸链为定值。链的计算，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
31、页/共90页363)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协调环不允许为公共环或标准件。应选择便于制造及可。应选择便于制造及可用通用量具测量的零件。用通用量具测量的零件。协调环公差：协调环公差：互换装配法互换装配法计算相依尺寸计算相依尺寸(协调环协调环)上下偏差：计算公式同工艺尺寸链上下偏差：计算公式同工艺尺寸链 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第36页/共90页37例：如图，冷态下的轴向例：如图，冷态下的轴向装配间隙为装配间隙为0.050.15mm,A1=41mm,A2=A4=17mm，A3=7mm。求各组成环的。求各组成环的公差及偏差公差及
32、偏差。12345A2A0A1A4A3双联转子泵轴向关系简图双联转子泵轴向关系简图互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第37页/共90页38解解:(1)分析和建立尺寸链图分析和建立尺寸链图 封闭环尺寸是封闭环尺寸是A A 0A A4 4A A1 1A A 3 3A A 2 2 （2）确定各组成环公差：）确定各组成环公差：选择选择A1为为“相依尺寸相依尺寸”互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第38页/共90页39(3)计算相依尺寸偏差计算相依尺寸偏差故故“相依尺寸相依尺寸”为：为：基本尺寸基本尺寸 ES EI A1 41 A2 -17 A3
33、 -7 A4 -17 +0.099 +0.018 +0.015 +0.018 +0.05 0 0 0 A0 0 +0.15 +0.05互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第39页/共90页40条条件件：相相关关零零件件公公差差平平方方之之和和的的平平方方根根小小于于或或等等于于装装配配允允许公差。许公差。式中式中 TOS封闭环统计公差封闭环统计公差 k 封闭环的相对分布系数封闭环的相对分布系数 k i 第第i个组成环的相对分布系数个组成环的相对分布系数(2)统计统计互换装配法互换装配法/大数互换装配法大数互换装配法(概率法概率法)在在绝大多数产品绝大多数产品中，装配
34、时各组成环零件不需挑选或改变其中，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。大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第40页/共90页41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统计互换装配法的实质的实质是是适当放大零件公差来达到装配精度。适当放大零件公差来达到装配精度。计算方法：计算方法：概率法概率法优点：优点：放大了零件制造公差，零件加
35、工容易，成本低。放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。缺点：缺点：有极小部分产品达不到装配精度有极小部分产品达不到装配精度(正常情况正常情况0.27%)。应应用用：统统计计互互换换装装配配法法常常用用于于大大批批量量生生产产、装装配配精精度度要要求求较高环数较多较高环数较多(大于大于4)的情况。的情况。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第41页/共90页42 (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，增加零数量较多时，各组成环公差会很小，
36、使零件加工困难，增加零件制造成本。件制造成本。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。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第42页/共90页43 1)各环公差计算各环公差计算 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与这些随机变量相应的值值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,其组成环是彼此独立的随机变量，因此其组成环是彼此独立的随机变量，因此封闭环的数值也是
37、一个随机变量。封闭环的数值也是一个随机变量。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，此时尺寸的随机误差即尺则其封闭环必将遵循正态分布规律，此时尺寸的随机误差即尺寸的分散范围为其均分根误差的寸的分散范围为其均分根误差的6倍倍。令尺寸的公差为。令尺寸的公差为T(Ai)=6，则封闭环公差为，则封闭环公差为:互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第43页/共90页44 如零件尺寸不属于正态分布时，则引入一个相对分布系如零件尺寸不属于正态分布时，则引入一个相对分布系数数K，则有：，则有：
38、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：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互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第44页/共90页45 2）各环平均尺寸的计算（）各环平均尺寸的计算（对称公差法对称公差法/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
39、寸也发生改变，然后，利用变换后的平均基本尺环的基本尺寸也发生改变，然后，利用变换后的平均基本尺寸和对称公差进行计算。寸和对称公差进行计算。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第45页/共90页46 2）各环平均尺寸的计算（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）平均偏差法：先求出各组成环的中间偏差。当组成环的平均偏差法：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分布，且分布中心与公差带中心重合，则尺寸分布属于对称分布，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中平均偏差等于中间偏差。然后利用下
40、列公式求出封闭环的中间偏差间偏差0及其上偏差及其上偏差ES0和下偏差和下偏差EI0。互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第46页/共90页47 例：如图利用概率法求例：如图利用概率法求各组成环公差及上下偏差各组成环公差及上下偏差(设各零件加工符合正态分设各零件加工符合正态分布布)。解：解：(1)分析和建立装配分析和建立装配尺寸链尺寸链 封闭环尺寸为封闭环尺寸为:12345A2A0A1A4A3A A 0A A4 4A A1 1A A 3 3A A 2 2互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第47页/共90页48(1)确定各组成环公差确定各组
41、成环公差 组成环平均公差组成环平均公差:确定各组成环公差确定各组成环公差:确定相依环公差确定相依环公差:互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第48页/共90页49(2)计算相依尺寸的平均尺寸计算相依尺寸的平均尺寸(3)计算相依尺寸及其偏差计算相依尺寸及其偏差互换装配法互换装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第49页/共90页50将将配配合合副副中中各各零零件件按按经经济济加加工工精精度度制制造造，然然后后选选择择合合适适的的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。零零件件的的加加工工精精度度降降低低，但但装装配配
42、精精度度不不变变，即即保保证证配配合合精精度度和配合性质不变。和配合性质不变。应用应用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。实实质质是是将将各各组组成成环环公公差差放放大大按按经经济济精精度度加加工工，然然后后选选择择合合适适的的零件进行装配，来保证装配精度。零件进行装配，来保证装配精度。分类：分类：直接选配法、分组选配法和复合选配法。直接选配法、分组选配法和复合选配法。分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第50页/共90页51（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中凭经验挑选合适的零件由装配
43、工人在许多待装配的零件中凭经验挑选合适的零件装配在一起保证装配精度。装配在一起保证装配精度。如活塞环与活塞的装配。如活塞环与活塞的装配。优点：优点：简单简单 缺点：缺点：选配时间长；选配时间长；不宜在有节拍的生产中用。不宜在有节拍的生产中用。分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第51页/共90页52 （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配精度的方法。如活塞销与活塞销
44、孔的装配。如活塞销与活塞销孔的装配。优点：优点：零件加工精度要求不高，而能获得很高的装配精零件加工精度要求不高，而能获得很高的装配精度；度；同组零件可以互换。同组零件可以互换。缺点：缺点：增加零件的存贮量，增加了零件的测量分组工作，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。使零件的贮存运输工作复杂化。应用：应用：适用于适用于配合精度很高，组件很少配合精度很高，组件很少的情况下。的情况下。分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第52页/共90页53 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，活塞销的活塞销的直径为
45、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，因此，生产上采用分组装生产上采用分组装 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：1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分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方
46、法保证装配精度的方法第53页/共90页54最小间隙最小间隙 (mm)最大间隙最大间隙 (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分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第54页/共90页55活塞销与活塞的装配关系1活塞销；2-挡圈；活塞分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第55页/共90页56（2）分组选配法）分组选配法注意事项如下：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，增大的倍配合件的
47、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，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。性质及精度。2)配合件表面粗糙度配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求形位公差必须保持原设计要求，不，不能能随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。3)要采取措施要采取措施，保证零件分组装配中都能配套不产生某一组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）
48、应严格组织对零件的精密测量）应严格组织对零件的精密测量、分组分组、识别识别、保管和运送保管和运送等工作。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的）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。配合精度和配合性质满足装配精度要求。分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第56页/共90页57 （3）复合选配法）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。配合件组内先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。配合件组内公差可不等，装配精度可达很高。公差可不等，装配精度可达很高。如气缸与活
49、塞的装配。如气缸与活塞的装配。分组装配法分组装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第57页/共90页58在单件小批生产中，装配精度要求高而且组成件多时，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，此时多采用互换法不能采用，此时多采用修配装配法修配装配法。对于装配精度要求较高的多环尺寸链对于装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成环按经济，各组成环按经济精度加工，精度加工，选其中某一零件为修配环选其中某一零件为修配环，并预留并预留修配量修配量，在装，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，使装配
50、精度满足技术要求，这种方法称为为材料，使装配精度满足技术要求，这种方法称为为修配法修配法。补偿环被去除材料的厚度称为补偿环被去除材料的厚度称为补偿量补偿量或或修配量修配量。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：优点：能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度。能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度。缺点：缺点：劳动量大，要求工人技术水平高，不易预定工时，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。修配装配法修配装配法7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法第58页/共90页59修配环一般应满足以下条件修配环一般应满足以下条件：