机器装配工艺过程设计方案

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接触精度 接触精度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。 接触精度主要影响接触刚度和配合
质量的稳定性。
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上述精度之间的关系： 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。
装配精度与零件精度之间的关系： 一般来说零件精度越高，装配精度就
越容易保证。但装配精度不完全依靠零件精 度来达到，而与装配方法有关。
第六章 机器装配工艺过程设计
1
6.1 概述
装配—根据技术要求将若干零件接合成部件 或将若干个零件和部件接合成产品 的劳动过程。
装配内容—零部件的清洗、接合、调整、试 验、检验、油漆和包装。
2
机械产品质量— (1) 物理参数：转数、质量、平 衡、密封、磨擦等; (2)几何参数：距离精度、相互 位置精 度，相对运动精度，配合 精度和接触精度。
12
3
4 5
A0
A4 A3 A2
A1
图6-4 双联转子泵轴向关系简图
16
解: (1) 分析和建立尺寸链图
封闭环尺寸是
A0
00.15 0.05
A0
A4
A3
A1
（2）确定各组成环公差：
Tcp (Ai
)
T(A0 ) n1
0.1 51
0.025mm
选择A1为“相依尺寸
A2
A4
17
0 0.018
mm
(IT7级)
即每个有关零件仅以 1
一个组成环列入。
A2 A0 A1
A5
A3
A4
A2 A0
A5
A4
A5
10
建立装配尺寸步骤：
(1) 封闭环确定：装配间隙0.2~0.7mm 为装配
精度要求， 即
A 00.2 mm
0
0.7
(2) 组成环确定：遵守尺寸链最短路线原则。 (3) 画出尺寸链图。
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装配尺寸链的计算方法 装配尺寸链应用于两方面： (1)正计算—用于验算。 (2)反计算—用于设计。 计算方法有：
（1）极值法 （2）概率法
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(1)极值法
极值法正计算与工艺尺寸链同。
极值法反计算:选相依尺寸—选择加
工容易或生产上受限制较少的组成环。
1) 分析建立装配尺寸链
2)确定组成环公差。
①求平均公差
T
(
A
)
T
(
A 0
)
cp
i
n 1
13
②计算相依尺寸公差
n2
T(A ) T(A ) T(A)
y
0
i 1
些随机变量相应的值 有如下关系: i
n1
2
0
i 1
i
在装配尺寸链中, 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。
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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寸
的分散范围为其均分均误差的6倍。
令尺寸的公差为 T ( A ) 6 ，则封闭 i
3
A0
A3
A1
A2
装配的距离精度 距离精度是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸
要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。
图6-1 车床装配的尺寸
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4
B0 B3
B2Байду номын сангаас
B1
装配的相互位置精度
装配相互位置精度-反映各零件有关相互 位置与装配相互位置 的关系。
活塞 连杆 缸体
曲轴
0
1 2
3
5
装配的运动精度 装配的运动精度有 ①主轴圆跳动 ②轴向窜动 ③转动精度 ④传动精度 它们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。
A3
70 0.015
mm
(IT7级)
A1 — 相依尺寸
A2
17
(3) 计算相依尺寸偏差
ES( A ) ES( A ) EI ( A ) EI ( A ) EI ( A )
1
0
2
3
4
0.15mm (0.018)mm (0.015)mm (0.018)mm
0.099mm
EI ( A ) EI ( A ) ES( A ) ES( A ) ES( A )
i1
im1
m
n2
ES(Ay ) EI(A0 ) EI(Ai ) ES(Ai )
i1
im1
m
n2
EI(Ay ) ES(A0 ) ES(Ai ) EI(Ai )
i1
im1
15
例：如图，冷态下的
轴向装配间隙为
0.05~0.15mm,A1=41 mm, A2=A4=17mm， A3=7mm。求各组成 环的公差及偏差。
i
T ( A ) —“相依尺寸”公差 y
3) 确定组成环上下偏差 ① 按入体原则确定即 ： 包容面 (孔)下偏差为零； 被包容面(轴)上偏差为零。
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②计算相依尺寸上下偏差
m1
n1
ES(Ay ) ES(A0 ) ES(Ai ) EI(Ai )
i1
im1
m1
n1
EI(Ay ) EI(A0 ) EI(Ai ) ES(Ai )
分布曲线
e• T 2
e• T 2
e• T 2
e
0
0
0 0.23 0.26 -0.26
k
1 1.22 1.73 1.4 -1.17 1.17
24
2）各环平均尺寸的计算
根据概率论原理，各环的基本尺寸是
1
0
2
3
4
0.05mm 0mm 0mm 0mm 0.05mm
(4) 故“相依尺寸”为：
A 41 mm 0.099
1
0.05
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表6-1
基本尺寸
A1 41
A2 -17
A3 -7
A4 -17
A0
0
ES
+0.009 +0.018 +0.015 +0.018 +0.15
EI
+0.05 0 0 0
8
6.2 装配尺寸链
装配尺寸链的概念 装配尺寸链— 是以某项装配精度指标或装
配要求作为封闭环，查找所有与该项精度指标 或装配要求有关零件尺寸或位置要求作为组成 环而形成的尺寸链。
装配尺寸链是保证装配精度的依据。
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9
A3
A4
4
装配尺寸链的建立
3
2
5
最短路线原则--
要求装配尺寸链中所
占据的组成数目最少，
+0.05
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(2)概率法 极值法优点是简单可靠, 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，组成环数目又较多时，应用概率 法解尺寸链比较合理。
20
1) 各环公差计算
独立随机变量之和的均方根误差 与这 0
环公差为
n1
T(A ) T(A )2
0
i 1
i
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如零件尺寸不属于正态分布时，则引入一 个相对分布系数K，则有：
T(A )
n1
KT ( A )2
0
i 1
i
不同分布曲线的相对分布系数值见表8-2
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表6-2 一些尺寸分布曲线的K和e值
分布特征 正态分 布
三角分布 均匀分 瑞利分布 布
偏态分布 外尺寸 内尺寸