装配方法选择

1、3232thth装配方法的选择装配方法的选择 1 1）正计算法：）正计算法：已知组成环的基本尺寸及偏差代入公式已知组成环的基本尺寸及偏差代入公式，求，求出封闭环的基本尺寸偏差，它用于对已设计的图样进行出封闭环的基本尺寸偏差，它用于对已设计的图样进行校核校核验算验算。 2 2）反计算法：）反计算法：已知封闭环的基本尺寸及偏差已知封闭环的基本尺寸及偏差，求各组成环，求各组成环的基本尺寸及偏差。它主要用于的基本尺寸及偏差。它主要用于产品设计产品设计过程之中，以确定过程之中，以确定各零部件的尺寸和加工精度。下面介绍利用各零部件的尺寸和加工精度。下面介绍利用“协调环协调环”解算解算装配尺寸链的基本步骤：

2、装配尺寸链的基本步骤： 尺寸链计算类型尺寸链计算类型 在组成环中，选择一个比较在组成环中，选择一个比较容易加工容易加工或在加工中受到或在加工中受到限制限制较少较少的组成环作为的组成环作为“协调环协调环”，其计算过程是先按经济精度确，其计算过程是先按经济精度确定其它环的公差及偏差，然后利用公式算出定其它环的公差及偏差，然后利用公式算出“协调环协调环”的公差的公差及偏差。及偏差。 3 3）中间计算法：）中间计算法：已知封闭环及组成环的基本尺寸及偏差，已知封闭环及组成环的基本尺寸及偏差，求另一组成环的基本尺寸及偏差，计算也较简便不再赘述。求另一组成环的基本尺寸及偏差，计算也较简便不再赘述。 互换法互

3、换法完全互换法完全互换法优先选用优先选用，多用于低精度或较高精度，多用于低精度或较高精度少环少环装配装配不完全互换法不完全互换法大批量生产装配大批量生产装配精度要求较高精度要求较高环数环数较多较多的情况的情况选配法选配法直接选配法直接选配法成批大量生产精度要求成批大量生产精度要求很高很高环数环数少少的情况的情况分组选配法分组选配法大批量生产精度要求大批量生产精度要求特别高特别高环数环数少少的情况的情况复合选配法复合选配法大批量生产精度要求大批量生产精度要求特别高特别高环数环数少少的情况的情况 修配法修配法单件小批生产装配精度要求单件小批生产装配精度要求很高很高环数环数较多较多的情的情况，组成环

4、按经济精度加工，况，组成环按经济精度加工，生产率低生产率低调整法调整法可动调整法可动调整法小批生产装配精度要求小批生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况固定调整法固定调整法大批量生产装配精度要求大批量生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况误差抵消法误差抵消法小批生产装配精度要求小批生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况各种装配方法的具体应用各种装配方法的具体应用装配方法选择装配方法选择 在装配过程中，在装配过程中，零件互换后零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。仍能达到装配精度要求的装配方法。实质实质 用控制零件加工误差来保证装配精度。（一）互换装

5、配法（一）互换装配法 根据零件互换程度不同，可分为根据零件互换程度不同，可分为完全完全互换法和互换法和不完全不完全互换法互换法互换法互换法完全互换法完全互换法优先选用优先选用，多用于低精度或较高精度，多用于低精度或较高精度少环少环装配装配不完全互换法不完全互换法 大批量生产装配大批量生产装配精度要求较高精度要求较高环数环数较多较多的情况的情况 合格的零件在进入装配时，合格的零件在进入装配时，不不经任何选择、经任何选择、调整和修配就可以使装配对象调整和修配就可以使装配对象全部达到全部达到装配精装配精度的装配方法，称之为完全互换法。度的装配方法，称之为完全互换法。定义定义条件条件各有关零件公差之和

6、（封闭环公差）应小于各有关零件公差之和（封闭环公差）应小于或等于装配公差。或等于装配公差。1. 完全互换法完全互换法m00iiTTT1 1式中式中 TO 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 m 组成环个数组成环个数装配方法选择装配方法选择特点特点应用应用特点：零件无需选择修整，即达装配要求。装特点：零件无需选择修整，即达装配要求。装配过程简单，生产率高，对工人要求不高，便配过程简单，生产率高，对工人要求不高，便于组织自动化装配；同时也有利于维修和配件于组织自动化装配；同时也有利于维修和配件制造，生产成本低。在各种生产类型中都应制造，生产成本低。在各种生产类型中都应优优先采

7、用先采用。 但精度要求高组成环多时，组成环但精度要求高组成环多时，组成环公差小公差小制造困难。制造困难。用于低精度或较高精度用于低精度或较高精度少环少环装配。装配。适用于任何生产类型。适用于任何生产类型。 装配方法选择装配方法选择m00iiTTT1 1【解】 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5, A3 = 43, A5 = 5 。用完全互换法装配，试。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。确定各组成环的偏差。【

8、例1】A2A3A1A5A4A01）建立装配尺寸链）建立装配尺寸链 分析增环减环分析增环减环2）计算各组成环分配到的公差：）计算各组成环分配到的公差：初步初步按按等公差法等公差法计算，各组成环公差为：计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 根据加工难易程度，进行适当调整：根据加工难易程度，进行适当调整： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02m0调整时要保证：iiTT1 1关键点关键点 1关键点关键点 23）确定各组成环的偏差：）确定各组成环的偏差：取取A5为协调

9、环。为协调环。A4为为标准尺寸标准尺寸，公差带位置确定：，公差带位置确定：-0.050。 协调环以外协调环以外各组成环公差按各组成环公差按入体原则标注入体原则标注：0.10003020.0210.0643,5,30AAA 计算协调环偏差：计算协调环偏差：0.150.125AA2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配齿轮与轴部件装配 T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02另一种方法另一种方法封闭环上偏差封闭环上偏差=增环的上偏差增环的上偏差减环的下偏差减环的下偏差封闭环下偏差封闭环下偏差=增环的下偏差增环的下偏差减环的上偏差减环的上偏差封闭

10、环：封闭环：0.10.35得到：得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1关键点关键点 3关键点关键点 4关键点关键点 5封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏 i=(ESi+EIi)/2EI=iTi/2 ES=i+Ti/2 P7577q 装配尺寸链的完全互换法装配尺寸链的完全互换法建立装配尺寸链建立装配尺寸链封闭环公差分配到各组成环封闭环公差分配到各组成环 分配与调整分配与调整确定各组成环偏差确定各组成环偏差 非协调环与协调环非协调环与协调环可根据具体情况选用不同的公差可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如分配方法，如等公差法等公差法，等精度等精度法法或或按实际加工可能性分

11、配法按实际加工可能性分配法等等各组成环公差带位置按各组成环公差带位置按入体原则入体原则标注，但标注，但要保留一环作要保留一环作“协调环协调环”，协调环通常选，协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸。协易于制造并可用通用量具测量的尺寸。协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。调环公差带的位置由装配尺寸链确定。当组成环是当组成环是标准尺寸标准尺寸时（如轴承宽度，时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值。置为确定值。不能为协调环。不能为协调环。封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏 i=(ESi+EIi)/2EI=iTi/2 ES=i+Ti/2

12、2. 不完全互换法不完全互换法指机器或部件的所有合格零件，在装配时指机器或部件的所有合格零件，在装配时不不需需选择、修配或改变其大小或位置，装入后即能选择、修配或改变其大小或位置，装入后即能使使绝大多数绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法。装配对象达到装配精度的装配方法。定义定义实质实质条件条件零件按经济精度制造，零件按经济精度制造，公差适当放大公差适当放大，零件容，零件容易加工，易加工，但会使少数产品装配精度达不到要求但会使少数产品装配精度达不到要求，但这是小概率事情，总体经济可行。但这是小概率事情，总体经济可行。即封闭环的即封闭环的统计公差统计公差应小于或等于封闭环的公应小于或等于封闭环

13、的公差要求即装配精度要求。差要求即装配精度要求。m22100iiik TTkki 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k0 封闭环的相对分布系数封闭环的相对分布系数 分布系数分布系数P283 0 021avmiikTTk与完全与完全互换法互换法对比对比特点特点应用应用特点：扩大了组成环的制造公差，零件制造成特点：扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低，装配过程简单，生产效率高。本低，装配过程简单，生产效率高。 但会有但会有少数产品少数产品达不到规定的装配精度要达不到规定的装配精度要求，要采取另外的返修措施。求，要采取另外的返修措施。用于大批大量生产中装配精度用于大批大量生产中装配

14、精度要求高要求高、组成、组成环环较多较多（大于（大于4）的尺寸链中。）的尺寸链中。 装配方法选择装配方法选择解：解：1、完全互换法、完全互换法 画出装配尺寸链图画出装配尺寸链图, ,其中其中 A1 A2为增环，为增环，A3、A4 A5为为 减环，减环，A0为封闭环。为封闭环。 例例 齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙 A0= 0+0.7 。有关零件基本尺寸是：有关零件基本尺寸是：A1=122，A2=28，A3=5，A4=140，A5=5。分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的。分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。公差及上下偏差。+0.

15、2 分配公差分配公差 等公差平均分配等公差平均分配 TavA= T0/5=0.1 调整调整T1=0.2， T2=T4=0.1， T3= T5=0.05 确定组成环公差及上下偏差确定组成环公差及上下偏差 留留A4为协调环，按尺寸链计算。为协调环，按尺寸链计算。 其它按照其它按照入体原则入体原则确定确定 00.10.2350.0520105,28,122AAAA0.240.3140Amm计算协调环上下偏差计算协调环上下偏差封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏 i=(ESi+EIi)/2EI=iTi/2 ES=i+Ti/22、不完全互换法、不完全互换法 设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心

16、重合。设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。 画出装配尺寸链图画出装配尺寸链图 分配公差分配公差 各组成环平均公差各组成环平均公差 021miioav0.50.225k TTk按加工难易，调整各组成环公差按加工难易，调整各组成环公差：T1=0.4，T2=0.2， T3=T5=0.08 0.52= 0.42+ 0.22+ 0.082+ T42+ 0.082 T4=0.192 m22100iiik TTk与完全互换法对比与完全互换法对比与完全与完全互换法互换法对比对比关键点关键点 1留留A4为协调环，为协调环，T4通过计算获得通过计算获得关键点关键点 2 确定组成环公差及上下偏差确定组

17、成环公差及上下偏差 留留A4为协调环，按尺寸链计算。其它按照为协调环，按尺寸链计算。其它按照入体原则入体原则确定确定 0.400.2001020350.08122,28,5AAAA0.02640.166140Amm与完全互换法对比与完全互换法对比封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏 i=(ESi+EIi)/2EI=iTi/2ES=i+Ti/2关键点关键点 3q 装配尺寸链求解装配尺寸链求解建立装配尺寸链建立装配尺寸链封闭环公差分配到各组成环封闭环公差分配到各组成环 分配分配与与调整调整确定各组成环偏差确定各组成环偏差 非协调环非协调环与与协调环协调环0 021avmiikTTk0avTTm0

18、1miiTTm22100iiik TTk分配分配完全互换完全互换入体原则入体原则封上偏封上偏=增上偏增上偏减下偏减下偏封下偏封下偏=增下偏增下偏减上偏减上偏调整调整协调环协调环封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏EI=iTi/2ES=i+Ti/2封中偏封中偏=增中偏增中偏减中偏减中偏EI=iTi/2ES=i+Ti/2不完全互换不完全互换（二）选配装配法（二）选配装配法选配法选配法直接选配法直接选配法成批大量生产精度要求成批大量生产精度要求很高很高环数环数少少的情况的情况分组选配法分组选配法大批量生产精度要求大批量生产精度要求特别高特别高环数环数少少的情况的情况复合选配法复合选配法大批量生产精

19、度要求大批量生产精度要求特别高特别高环数环数少少的情况的情况实质实质是将各是将各组成环公差放大组成环公差放大按按经济精度经济精度加工，然后加工，然后选择选择合适的零件进行装配。以保证装配精度合适的零件进行装配。以保证装配精度的一种方法的一种方法。与不完全互换法对比与不完全互换法对比选择方式不同选择方式不同 装配工人从许多待装配的零件中，装配工人从许多待装配的零件中，凭经凭经验挑选验挑选合格的零件通过合格的零件通过试凑试凑进行装配的方法。进行装配的方法。特点特点：简单，不需要将零件分组，但挑选零：简单，不需要将零件分组，但挑选零件时间长，劳动量大，装配质量取决于工人件时间长，劳动量大，装配质量取

20、决于工人的技术水平，不宜用于节拍要求较严的大批的技术水平，不宜用于节拍要求较严的大批大量生产。这种装配方法没有互换性。大量生产。这种装配方法没有互换性。（1）直接选配法）直接选配法（2）分组选配法）分组选配法 可将组成环公差增大若干倍（一般为可将组成环公差增大若干倍（一般为2倍），使组成环零件可以按倍），使组成环零件可以按经济精度经济精度进行加进行加工，然后再将互配零件测量和工，然后再将互配零件测量和分组分组，各对应组，各对应组进行进行组内装配组内装配，同组零件具有，同组零件具有互换性互换性，并保证，并保证全部装配对象达到规定的装配精度，这就是分全部装配对象达到规定的装配精度，这就是分组法组法

21、。定义定义实质实质 其实质是零件按其实质是零件按经济精度经济精度制造，公差适当制造，公差适当放大，零件加工容易，按实际尺寸测量放大，零件加工容易，按实际尺寸测量分组分组，对应组完全互换装配，达到装配对应组完全互换装配，达到装配精度要求精度要求。特点特点应用应用1、扩大扩大了组成环的制造了组成环的制造公差公差，零件制造精度，零件制造精度不高，却可不高，却可获得获得很高的装配很高的装配精度精度。2、组内零件可以组内零件可以互换互换，装配，装配效率高效率高；3、增加增加了零件测量、分组、存储、运输的工了零件测量、分组、存储、运输的工作量，组作量，组不宜太多不宜太多。 用于大批大量生产中用于大批大量生

22、产中装配精度装配精度要求特别要求特别高高、组成、组成环数少环数少的装配尺寸链中。的装配尺寸链中。 装配方法选择装配方法选择q 装配尺寸链的分组选配法1、将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值；2、加工零件，再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）；3、将对应组的零件装配起来。 活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.00250.0075的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为28，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11-3】图11-6 活塞与活塞销组件图建立装配尺寸链 如图所

23、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1）将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值；按照“等公差”分配，销孔与活塞的公差都只有0.0025. 采用基轴制配合，活塞销与销孔的尺寸分别为： 显然，加工困难。放大倍数：销孔与活塞的公差要求为0.0025，经济公差为0.01，放大倍数为4。00.002528dmm0.00500.007528Dmm00.0128dmm0.00500.015028Dmm2）加工零件，再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）； 组 号 1 2 3 4 活塞销直径活塞销孔直径0025. 0005

24、. 02800025. 028005. 00075. 0280075. 001. 028005. 00075. 0280075. 001. 02801. 00125. 0280125. 0015. 028装配方法选择装配方法选择00.0128dmm0.00500.015028Dmm3）将对应组的零件装配起来。 1)配合件公差应当相等（等公差分配）；公差要向同方向增大；配合件公差应当相等（等公差分配）；公差要向同方向增大；增大的倍数要等于分组数。增大的倍数要等于分组数。 2）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求，）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求，原规定的形位公差

25、和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。仍按仍按图纸要求加工。图纸要求加工。 3) 为保证对应组内相配件数量的配套，相配件具有完全相同为保证对应组内相配件数量的配套，相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线。的对称尺寸分布曲线。不配套的零件聚集至一定数量时，专门加不配套的零件聚集至一定数量时，专门加工一批零件与之配套。工一批零件与之配套。 4) 分组数不宜太多。分组数不宜太多。 分组法只适用于封闭环精度要求很高的分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链，一般相关零件只有少环尺寸链，一般相关零件只有23个。个。应用分组装配法必须注意以下几点应用分组

26、装配法必须注意以下几点是上述两种方法的综合，是上述两种方法的综合，先先将零件测量将零件测量分组分组，然，然后后在组内再直接在组内再直接选配选配（凭经（凭经验）。配合件验）。配合件组内公差可不等组内公差可不等，装配精，装配精度可达很高。度可达很高。特点特点：配合件公差可以不等，装配质量：配合件公差可以不等，装配质量高，且装配速度较快，能满足一定的生高，且装配速度较快，能满足一定的生产节拍要求。产节拍要求。（3）复合选配法）复合选配法装配方法选择装配方法选择各组成环均按各组成环均按经济精度经济精度制造，装配时根据制造，装配时根据实测实测结果对其中某一环（称结果对其中某一环（称补偿环或修配环补偿环或

27、修配环）预留预留一定的一定的修配量修配量，在装配时用钳工或机械加工的，在装配时用钳工或机械加工的方法将修配量方法将修配量去除去除，可达到很高的装配精度要，可达到很高的装配精度要求。求。定义定义实质实质其其实质实质是是装配时装配时去除去除补偿环的部分补偿环的部分材料材料以改变以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的要求的装配装配方法。方法。（三）修配装配法（三）修配装配法 修配法修配法单件小批生产装配精度要求单件小批生产装配精度要求很高很高环数环数较多较多的情的情况，组成环按经济精度加工，况，组成环按经济精度加工，生产率低生产率低特点特点应用应

28、用特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。的装配精度。 但增加了修配工作但增加了修配工作,生产效率低生产效率低,装配质量装配质量受工人技术水平限制。受工人技术水平限制。单件小批生产中，组成环较多装配精度很高单件小批生产中，组成环较多装配精度很高的产品，常用修配法装配。的产品，常用修配法装配。（1）单件修配法）单件修配法（2）合并加工修配法）合并加工修配法（3） 自身加工修配法自身加工修配法修配方法修配方法装配方法选择装配方法选择应用修配法必须注意以下几点应用修配法必须注意以下几点（1）正确选择修配对象，应选）正确选择修配对象，应选便于便于装装

29、拆、修配与测量的，拆、修配与测量的， 不需不需热处理、非公热处理、非公共环做修配环。共环做修配环。（2）修配件）修配件余量余量要经过要经过计算计算 P288-289P288-289（3）尽量）尽量利用利用机械加工代替手工修配机械加工代替手工修配修配环选择修配环选择装配方法选择装配方法选择调整法与修配法相似，除调整环外各组成环均按经济精度加工，调整法与修配法相似，除调整环外各组成环均按经济精度加工，造成封闭环过大的累积误差通过造成封闭环过大的累积误差通过调节调整件的尺寸或位置调节调整件的尺寸或位置，达到，达到装配精度要求。装配精度要求。效率比修整法高。效率比修整法高。（四）调整装配法（四）调整装

30、配法调整法调整法可动调整法可动调整法小批生产装配精度要求小批生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况固定调整法固定调整法大批量生产装配精度要求大批量生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况误差抵消法误差抵消法小批生产装配精度要求小批生产装配精度要求较高较高环数环数较多较多的情况的情况可动调整法可动调整法改变调整件的位置以达到装配精度要求，调整过改变调整件的位置以达到装配精度要求，调整过程中程中不需要拆卸零件不需要拆卸零件。特点：特点：零件精度不高可达较高装配精度，零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，还可以补偿由于磨损、变形等调整方便，还可以补偿由于磨损、变形等引起的

31、误差，应用很广。引起的误差，应用很广。但可动调整件会削弱机构的刚性。但可动调整件会削弱机构的刚性。1 1螺钉调整轴承间隙，螺母螺钉调整轴承间隙，螺母2 2锁紧锁紧 通过更换不同尺寸的调节件(可采用多件拼合)来达到装配精度。采用固定调节法的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。固定调整法 误差补偿调整法 在装配中通过调整零部件的相对位置，使加工误差相互抵消，达到或提高装配精度的要求。 这种方法在机床装配中应用较多，如装配机床主轴时，通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴锥孔的径向跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中，采用调整两者偏心方向来抵消误差，提高装配精度。对比可动调整对比可动调整互换法互换法完全互换法完全互换法优先选用优先选用，多用于低精度或较高精度，多用于低精度或较高精度少环少环装配装配不完全互换法不完全互换法大批量生产装配大批量生产装配精度要求较高精度要求较高环数环数较多较多的情况的情况选配法选配法直接选配法直接选配法成批大量生产精度要求成批大量生产精度要求很高