[精选]机器的装配工艺教材.pptx

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1、第第 7 章章机器的装配工艺机器的装配工艺本章提要任何机械设备或产品都是由假设干零件和部件组成。根据任何机械设备或产品都是由假设干零件和部件组成。根据规定的技术要求将有关的零件接合成部件，或将有关的零件和规定的技术要求将有关的零件接合成部件，或将有关的零件和部件接合成机械设备或产品的过程称为装配，前者称为部件装部件接合成机械设备或产品的过程称为装配，前者称为部件装配，后者称为总装配。配，后者称为总装配。本章重点介绍为到达装配精度而采取的本章重点介绍为到达装配精度而采取的四种装配方法四种装配方法、各、各自优缺点和使用场合以及与自优缺点和使用场合以及与装配精度相关的尺寸链求解装配精度相关的尺寸链求

2、解算法。算法。7.17.27.37.47.5概概 述述装配尺寸链装配尺寸链保证装配精度的方法保证装配精度的方法装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定机器结构的装配工艺性机器结构的装配工艺性内容提纲内容提纲 7.1 概概 述述机机器器的的质质量量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。机器的质量最终是通过装配工艺来保证的。假设装配不当，即使零件的制造质量都合格，也不一定能够装配出合格产品。反之，即使零件的质量不是十分良好，只要

3、在装配中采取适宜的工艺措施，也能使产品到达规定的要求。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。因此，机器装配工艺过程又是机器生产的最终检验环节。研究装配工艺、选择适宜的装配方法、制订合理的装配工艺规程，不仅是保证机器装配质量的手段，也是提高产品生产效率、降低制造成本的有力措施。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，将将假假设设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，或或将将假假

4、设设干干个个零零件件和和部部件件结合成产品的过程。结合成产品的过程。总装配：总装配：将假设干个零件、组件、部件按规定的技术要求，将假设干个零件、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。装配到基础零件上，使之成为一台完整的机器。机器装配过程中，都有它自己的基础零件，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，同时用它不仅起着连接有关零件、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。器相对位置精度。7.1.1 机器装配的基本概念机器装配的基本概念 7.1 概概 述述

5、组件装配：组件装配：将假设干个零件按照规定的技术要求，装配到一个基将假设干个零件按照规定的技术要求，装配到一个基础零件上，构成机器的一局部，如机床主轴组件。础零件上，构成机器的一局部，如机床主轴组件。部部件件装装配配：将将假假设设干干个个零零件件、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局局部部，部部件件可可以以单单独独装装配配、调调试。如床头箱。试。如床头箱。7.1.1 机器装配的基本概念机器装配的基本概念 7.1 概概 述述装配是产品的制造过程的最后阶段，产品的质量最终由装配来保证。一般的装配工作内容有以

6、下几方面：n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。7.1.1 机器装配的基本概念机器装配的基本概念 7.1 概概 述述7.1.2 装配系装配系统图 7.1 概概 述述在装配工艺规程设计中，常用装配系统图表示零、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配系统图上，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、

7、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，以以及及各各装装配配单单元元的的组组成成零零件件。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。装配系统图绘制方法如下：l先画一条横线。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。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，组件画在横线下面。7.1.2 装配系装配系统图 7.1 概概 述述7.1.2 装

8、配系装配系统图 7.1 概概 述述7.1.2 装配系装配系统图 7.1 概概 述述7.1.2 装配系装配系统图 7.1 概概 述述1-链轮；2-键；3-轴端挡圈；4-螺栓；5-可通盖；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轴组轴组件件 7.1.2 装配系装配系统图 7.1 概概 述述1-链轮；2-键；3-轴端挡圈；4-螺栓；5-可通盖；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轴组轴组件件 但凡装配完成的机器必须满足规定的装配精度。装配精但凡装配完成的机器必须满足规定的装配精度。装配精度

9、是机器质量指标中重要工程之一，是保证机器具有正常工度是机器质量指标中重要工程之一，是保证机器具有正常工作性能的必要条件。装配精度是指机器装配以后，各工作面作性能的必要条件。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。间的相对位置和相对运动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。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

10、到制造的难易和产品成本的上下。易和产品成本的上下。7.1.3 装配精度与零件精度装配精度与零件精度 7.1 概概 述述装配精度：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；相对运动精相对运动精度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、尺寸要求等相关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。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到达规定的间隙或过盈的要求。是指配合面间到达规定的间隙或过盈的要求。7.1.3 装配精度与零件精度装配精度

11、与零件精度 7.1 概概 述述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；相对运动相对运动精度精度和和接触精度接触精度 7.1.3 装配精度与零件精度装配精度与零件精度 7.1 概概 述述装配的运动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；转动精转动精度；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、箱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

12、自身精度有关。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7.1.3 装配精度与零件精度装配精度与零件精度 7.1 概概 述述装配精度：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外表接触到达规定接触面积的大小与接是指配合外表接触到达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。上述精度之间的关系：上述精度之间的关系：接触精度和配合精度是距离

13、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。7.1.3 装配精度与零件精度装配精度与零件精度 7.1 概概 述述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

14、，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。7.1.3 装配精度与零件精度装配精度与零件精度 7.1 概概 述述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

15、难难的的条条件件下下，寻寻求求最最有有效效、经经济而又方便的装配方法济而又方便的装配方法以到达整个产品制造效率高、费用低、质量好的目的。以到达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确定定装装配方法配方法，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

16、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，也也需需要要进行这种分析。进行这种分析。7.2 装配尺寸链装配尺寸链机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精机器由零、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。度直接有关。可以可以从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装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。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装配尺寸链装配尺寸链是产品或部件装配过程中，由相关零件的有是产品或部件装配过程中，

17、由相关零件的有关尺寸外表或轴向间距离或相互位置关系所组成的尺寸关尺寸外表或轴向间距离或相互位置关系所组成的尺寸链。装配尺寸链是保证装配精度的依据。链。装配尺寸链是保证装配精度的依据。特征：特征：封闭性、制约性封闭性、制约性1、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 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.1 装配尺寸装配尺寸链的建立的建立除有一

18、般尺寸链的特点外，还有：除有一般尺寸链的特点外，还有：n封闭环十清楚显，一定是机器产品或部件的某项装配精封闭环十清楚显，一定是机器产品或部件的某项装配精度；度；n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；n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；n装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、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、

19、特点 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.1 装配尺寸装配尺寸链的建立的建立按各环的几何特征和所处的空间位置：按各环的几何特征和所处的空间位置：线性尺寸链：由彼此平行的直线尺线性尺寸链：由彼此平行的直线尺寸所组成的尺寸链。寸所组成的尺寸链。角度尺寸链：由角度含平行度与角度尺寸链：由角度含平行度与垂直度尺寸所组成的尺寸链。垂直度尺寸所组成的尺寸链。平面尺寸链：由处于同一平面内的平面尺寸链：由处于同一平面内的直线尺寸所组成，但只有某些组成环平直线尺寸所组成，但只有某些组成环平行于封闭环。行于封闭环。4、分类、分类 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.1 装配尺寸装配尺寸链的建立的建立1、确定封闭环

20、，是在装配后形成的，而且这一环是具有装、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；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或、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；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 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.2 装配尺寸装配尺寸链的的查找找1、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“最少环数原则建立尺寸链图最少环数原则建立尺寸链图

21、 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。7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.2 装配尺寸装配尺寸链的的查找找1、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能解决并、一项精度要求可能要建

22、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 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.2 装配尺寸装配尺寸链的的查找找尺寸链简化：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。7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.2 装配尺寸装配尺寸链的的查找找 最短路线原则最短路线原则/最少环数原则：最少

23、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。7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.2 装配尺寸装配尺寸链的的查找找装配尺寸链应用于两方面：装配尺寸链应用于两方面：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，只将极少数或比较或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。此环即为容易加工或生产上受限制较小的组成环作为试凑对

24、象。此环即为“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 7.2 装配尺寸链装配尺寸链7.2.3 装配尺寸装配尺寸链的的计算方法算方法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

25、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

26、后仍仍能能到到达达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，实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度。精度，实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度。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小中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能到达封闭环的公差要求。或位置，装入后即能到达封闭环的公差要求。条件：各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。条件：各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。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 7.3 保证装

27、配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法优点：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；便于备件供给及维修工作。便于备件供给及维修工作。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

28、环少的装配。主要用于低精度或高精度但组成环少的装配。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法正计算与工艺尺寸链同。正计算与工艺尺寸链同。极值法反计算极值法反计算：选相依尺寸选相依尺寸选择加工容易或生产上受限制选择加工容易或生产上受限制较少的组成环。较少的组成环。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“等公差原则确定等公差原则确定平均极值公差平均极值公差确定组成环上下偏差：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根据各组成

29、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。行适当调整确定组成环公差，按入体原则标注。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链的计算，在其余尺寸链为当为公共环时，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。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。3 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

30、。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：7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法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上下偏差：计算公式同工艺尺寸链链 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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法解解

31、: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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法(3)计算相依尺寸偏差计算相依尺寸偏差故故“相依尺寸为：相依尺寸为：基本尺寸基本尺寸 ES EI A1 41 A2 -17 A3 -7 A4 -17 +0.009 +0.018 +0.015 +0.018 +0.05 0 0 0 A0 0 +0.15 +0.05 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1

32、互互换装配法装配法条条件件：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许公差。公差。式中式中 TOS封封闭环统计闭环统计公差公差 k 封封闭环闭环的相的相对对分布系数分布系数 k i 第第i个个组组成成环环的相的相对对分布系数分布系数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，装入后即能到达封闭环的公差要求。大小或位置，装入后即能到达封闭环的公差要求。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.

33、1 互互换装配法装配法用极用极值值法法计计算各算各组组成成环环的公差的公差结结果有果有时时候候难难于于满满足零件的足零件的经济经济加工精度要求甚至很加工精度要求甚至很难难加工，因此，采用加工，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适当放大零件公差来到达装配精度。是适当放大零件公差来到达装配精度。计计算方法：概率法算方法：概率法优优点：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。点：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。缺点：有极小局部缺点：有极小局部产产品达不到装配精度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

34、产产、装装配配精精度度要要求求较较高高环环数数较较多多大于大于4的情况。的情况。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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，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。7.3

35、 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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，因此作为组成环合成封闭环的数值也是一个随机变量。作为组成环合成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律则其封闭环必将遵循正态分布规律此时

36、尺寸的随机误差即尺寸的分散范围为其均分均误差的尺寸的分散范围为其均分均误差的6倍。令尺寸的公差为倍。令尺寸的公差为TAi=6，则封闭环公差为，则封闭环公差为:7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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：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

37、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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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 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。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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

38、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。然后利用以下公式求出封闭环的中平均偏差等于中间偏差。然后利用以下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。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法 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布设各零件加工符合正

39、态分布。解：解：1分析和建立分析和建立装配尺寸链装配尺寸链 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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法1 确定各组成环公差。确定各组成环公差。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:7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.1 互互换装配法装配法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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法

40、7.3.1 互互换装配法装配法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，然然后后选选择择适适宜宜的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。的零件进行装配，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，但但装装配配精精度度不不变变，即即保保证证配配合合精精度和配合性质不变。度和配合性质不变。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，然然后后选选择择适适宜宜的零件进行装配，来保证装配精度。的零件进行装配，来保证装配精度

41、。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。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法1直接直接选选配法配法 由装配工人在由装配工人在许许多待装配的零件中凭多待装配的零件中凭经验经验挑挑选选适宜的零件适宜的零件装配在一起保装配在一起保证证装配精度。如活塞装配精度。如活塞环环与活塞的装配。与活塞的装配。优优点：点：简单简单 缺点：缺点：选选配配时间长时间长；不宜在有不宜在有节节拍的生拍的生产产中用。中用。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法 2分分组选组选配法配法 将被加工零件的制造公

42、差放将被加工零件的制造公差放宽宽几倍几倍,零件加工零件加工测测量后分量后分组组公差放公差放宽宽几倍分几几倍分几组组，并按，并按对应组进对应组进行装配以保行装配以保证证装配精装配精度的方法。如活塞度的方法。如活塞销销与活塞与活塞销销孔的装配。孔的装配。优优点：点：零件加工精度要求不高，而能零件加工精度要求不高，而能获获得很高的装配精度；得很高的装配精度；同同组组零件可以互零件可以互换换。缺点：增加零件的存缺点：增加零件的存贮贮量，增加了零件的量，增加了零件的测测量分量分组组工作，使零工作，使零件的件的贮贮存运存运输输工作复工作复杂杂化。化。应应用：适用于配合精度很高，用：适用于配合精度很高，组组

43、件很少的情况下。件很少的情况下。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法 例例：如如图图所示，所示，连连杆小杆小头头孔的直径孔的直径为为 mm，活塞活塞销销的直径的直径为为 mm,其配合其配合间间隙要求隙要求为为0.0025mm0.0075mm,因此，生因此，生产产上采用分上采用分组组装装 配法，将活塞配法，将活塞销销直径公差放大四倍直径公差放大四倍为为 ，连连杆小杆小头头孔直径公差亦放大四孔直径公差亦放大四倍倍为为 ,再分再分为为四四组组相相应进应进行装配行装配,就可以保就可以保证证配合精度和性配合精度和性质质，如下表：，如下表：1活塞；2连杆3活塞销；4挡

44、圈1234-0.0025-0.0050-0.0075-0.0100-0.0125+0.00250-0.0075-0.0050-0.002512344123 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法最小间隙最小间隙 (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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法活塞销与活塞的装配关系1活塞销；2-挡圈；活塞 7.3 保证装配精度的方

45、法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法 2分分组选组选配法配法本卷本卷须须知如下：知如下：1 配合件的公差配合件的公差应应相等，公差的增加要同一方向，增大的倍相等，公差的增加要同一方向，增大的倍数就是分数就是分组组数，数，这样这样才能在分才能在分组组后按后按对应组对应组装配而得到装配而得到预预定的装配定的装配性性质质及精度。及精度。2 配合件外表粗糙度配合件外表粗糙度、形位公差必形位公差必须须保持原保持原设计设计要求要求，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，保保证证零件分零件分组组装配中都能配套不

46、装配中都能配套不产产生某一生某一组组零件由于零件由于过过多或多或过过少少,无法配套而造成无法配套而造成积压积压和浪和浪费费。4分分组组不宜不宜过过多。多。5应严应严格格组织对组织对零件的精密零件的精密测测量量、分分组组、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。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法 3复合复合选选配法配法组组内内选选配法配法 先将零件先将零件测测量分量分组组，然后在

47、，然后在组组内再直接内再直接选选配。配合件配。配合件组组内内公差可不等，装配精度可达很高。如气缸与活塞的装配。公差可不等，装配精度可达很高。如气缸与活塞的装配。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.2 分分组装配法装配法在单件小批生产中，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，并预留修配量，在装并预留修配量，在

48、装配过程中用手工挫、刮、研等方法修去该零件上的多余局部配过程中用手工挫、刮、研等方法修去该零件上的多余局部材料，使装配精度满足技术要求，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量或修配量。补偿环被去除材料的厚度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。7.3 保证装配

49、精度的方法保证装配精度的方法7.3.3 修配装配法修配装配法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和拆卸的零件；尽量选择容易独立安装和拆卸的零件；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。修配环的选择修配环的选择修配方法修配方法 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 7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.3

50、修配装配法修配装配法l独件修配法：独件修配法：选择一个固定零件作修配环；选择一个固定零件作修配环；l合并加工修配法：合并加工修配法：将两个或多个零件合并进行加工修配；将两个或多个零件合并进行加工修配；l就地加工修配法：就地加工修配法：机器总装时自己加工自己的方法。机器总装时自己加工自己的方法。7.3 保证装配精度的方法保证装配精度的方法7.3.3 修配装配法修配装配法当采用完全互换法装配时，各组成环的公差分别为当采用完全互换法装配时，各组成环的公差分别为T1、T2、Tm，则封闭环公差为，则封闭环公差为T0=T1+T2+Tm。当采用修配装配法时，将各组成环公差在上述基础上放当采用修配装配法时，将