装配尺寸链的计算.ppt

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1、装配工艺与尺寸链装配工艺与尺寸链 按规定的技术要求，将零件、组件按规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和联接，使之成为和部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为半成品或成品的工艺过程称为装配装配把零件、组件装配成部件的过程把零件、组件装配成部件的过程称为称为部装部装把零件、组件和部件装配成产品把零件、组件和部件装配成产品的过程称为的过程称为总装总装基本基本概念概念机器装配精度机器装配精度 装配精度的内容装配精度的内容尺寸尺寸尺寸尺寸精度精度精度精度位置位置位置位置精度精度精度精度运动运动运动运动精度精度精度精度接触接触接触接触精度精度精度精度装配精度与零件精度的关系装配精度

2、与零件精度的关系机器的质量是通过装配质量最终机器的质量是通过装配质量最终得以保证的，装配工艺方法对保得以保证的，装配工艺方法对保证机器的质量有着很重要的作用证机器的质量有着很重要的作用 如果装配不当，即使零件的加工质量如果装配不当，即使零件的加工质量再高，仍可能出现不合格产品再高，仍可能出现不合格产品 相反，即使零件的加工质量不是很高，相反，即使零件的加工质量不是很高，但在装配时采用了合适的工艺方法，依但在装配时采用了合适的工艺方法，依然可能使产品达到规定的精度要求然可能使产品达到规定的精度要求 产品的质量取决于：产品的质量取决于：影响装配精度的因素影响装配精度的因素零件的加工精度零件的加工精

3、度零件之间的配合要求和接触质量零件之间的配合要求和接触质量零件的变形零件的变形旋转零件的不平衡旋转零件的不平衡工人的装配技术工人的装配技术装配装配尺寸链尺寸链机械制造基础机械制造基础第第12章章目的：目的：1、机械产品、工装夹具等设计过程中，从装配机械产品、工装夹具等设计过程中，从装配图拆画零件图时，图拆画零件图时，确定每个零件的尺寸公差确定每个零件的尺寸公差和偏差和偏差2、确定用什么方法来保证装配精度、确定用什么方法来保证装配精度重点：装配尺寸链的解算与应用重点：装配尺寸链的解算与应用车床尾座部车床尾座部件：要保证件：要保证装配间隙装配间隙A0，标注零件标注零件尺寸公差和尺寸公差和偏差偏差上

4、学期设计的多轴钻床上学期设计的多轴钻床A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A0装配尺寸链的装配尺寸链的基本概念及其特征基本概念及其特征机器装配过程中，由相关零件的尺寸或相互机器装配过程中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链装配尺寸链的特点装配尺寸链的特点封闭环是装配时封闭环是装配时要保证的装配精要保证的装配精度或技术要求度或技术要求各组成环分别属于各组成环分别属于不同的零件或部件不同的零件或部件装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立1）看图：看清装配关系，找到各零件的装）看图：看清装配关系，找到各零件的装配基准配基准2）明确

5、装配要求）明确装配要求封闭环封闭环遵守最短路线原则：遵守最短路线原则：组成环数等于相关零件数，即组成环数等于相关零件数，即一件一环一件一环3）查找组成环：从封闭环起）查找组成环：从封闭环起一件一环原则一件一环原则（b错）错）精度低时适当简化精度低时适当简化精度高时考虑配合间隙和形位公差精度高时考虑配合间隙和形位公差。最短路线原则最短路线原则装配方法的装配方法的选择选择（保证装配（保证装配精度的精度的工艺方法）工艺方法）机械制造基础机械制造基础第第12章章实质实质1、互换法、互换法 根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互换法和不完全互换法换法和不

6、完全互换法定义定义方法方法（1）完全互换法完全互换法用极值法解尺寸链用极值法解尺寸链与解算工艺尺寸链的与解算工艺尺寸链的计算公式相同计算公式相同 计算封闭环的基本尺寸，定出其上下偏差计算封闭环的基本尺寸，定出其上下偏差 计算各组成环的平均公差计算各组成环的平均公差 选协调环，分配公差，确定偏差选协调环，分配公差，确定偏差 计算协调环的上、下偏差计算协调环的上、下偏差计算步骤计算步骤解：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

7、中，要求装配后的轴向间隙 0.20.7mm 。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。+0.2A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5)=150-150=0 确定各组成环尺寸公差和上下偏差确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+T2+T3+T4+T5 T0=0.50 TavA=T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差考虑加工难易调整各公差T1=0.2，T2=0.1，T3=T5=0.05 按入体原则分配公差。留按入体原则

8、分配公差。留A4为协调环，按尺寸链计算为协调环，按尺寸链计算 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 T4=T0 T1 T2 T3 T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4=0.20 EIA4=0.30 A4=140-0.20-0.30 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 T4=T0 T1 T2 T3 T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4=0.20 EIA4=0.30 A4=140-0.20-0.

9、30特点特点应用应用（2）大数互换法（）大数互换法（不完全互换法）不完全互换法）定义定义实质实质方法方法用概率法解尺寸链用概率法解尺寸链：设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。确定各组成环尺寸公差及偏差确定各组成环尺寸公差及偏差 i=1=1，k i=1=1 各组成环平均公差各组成环平均公差 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，按入体原则分配公差，按入体原则分配公差 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 0.52=0.42+0.22+0.082+T42

10、+0.082 T4=0.192 中间偏差中间偏差0=(1+2)-(3+4+5)i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166 注意：不能用极值注意：不能用极值法的公式计算上下法的公式计算上下偏差，只能先计算偏差，只能先计算中间偏差，再加减中间偏差，再加减半个公差！半个公差！核算封闭环的极限偏差核算封闭环的极限偏差 0=(1+2)-(3+4+5)=(0.2+0.1)-(-0.04-0.07-0.04)=0.45 T02=T12+T22+T32+T42+T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差，得：求封闭环极限偏差，得：ESA0=0

11、+T0/2=0.70 EIA0=0T0/2=0.20 由以上两种方法的解算结果看出由以上两种方法的解算结果看出:概率法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍但必须概率法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍但必须是大批量生产才行。是大批量生产才行。特点特点应用应用2.选配法选配法（1）直接选配法）直接选配法（2）分组选配法）分组选配法（3）复合选配法）复合选配法将配合零件按经济将配合零件按经济精度制造，然后，精度制造，然后，选择合适的零件进选择合适的零件进行装配，以保证装行装配，以保证装配精度的一种方法。配精度的一种方法。（1）直接选配法）直接选配法（2）分组选配法）分组选配法定义定义实质实质

12、分组选配法计算分组选配法计算 活塞、活塞销和连杆分组装配实例活塞、活塞销和连杆分组装配实例 a)组装简图组装简图 b)分组示意图分组示意图 1 活塞活塞 2连杆连杆 3活塞销活塞销 4挡圈挡圈从公差与配合的知识可知：从公差与配合的知识可知：Ymin=ESD-eid=-0.0025mmYmax=EID-esd=-0.0075mmYmin-Ymax=T0=TD+Td=0.005mm 图示为活塞销与活塞销孔的装配，直径为28mm，过盈量为0.00250.0075mm应用分组装配法必须注意以下几点应用分组装配法必须注意以下几点特点特点应用应用（3）复合选配法）复合选配法3.修配法修配法定义定义实质实质

13、特点特点应用应用（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应用单件修配法必须注意以下几点应用单件修配法必须注意以下几点修配环修配环的选择的选择（1）易于修配、便于装卸易于修配、便于装卸（2）尽量不选公共环为修尽量不选公共环为修配环配环单件修配法解算步骤单件修配法解算步骤（1）建立装配尺寸链）建立装配尺寸链（2）选择修配环：）选择修配环：原则：原则：便于拆装、易于修配；便于拆装、易于修配；不是公共环。不是公共环。（3）确定其他组成环尺寸的公差和偏差）确定其他组成环尺寸的公差和偏差（4）验算最大修配量）验算最大修配量Fmax=

14、T0-T0不可过大不可过大（5）计算修配环尺寸的上下偏差）计算修配环尺寸的上下偏差 要点：确保有修配余量要点：确保有修配余量,只有只有1个偏差可以个偏差可以用极值法的公式：用极值法的公式：原则原则另一个偏差用加上或减去公差的办法计算另一个偏差用加上或减去公差的办法计算 右图是右图是CA6140卧室车床主轴局卧室车床主轴局部的装配简图部的装配简图 要求要求A0=0.10.35mm,已知已知各组成环的基本尺寸为各组成环的基本尺寸为A1=43mm,A2=5mm,A3=30mm,A4=3 mm,A5=5mm,A4为标准尺寸为标准尺寸,试按试按修配法求出各组成环的公差及上、修配法求出各组成环的公差及上、

15、下偏差。下偏差。A1A4A5A3A0A24、调整法、调整法定义定义实质实质调整法有三种方法：调整法有三种方法：可动调整法可动调整法选定某个零件为调整环，选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，根据封闭环的精度要求，采用改变调整环的位置，采用改变调整环的位置，即移动、旋转或移动旋转即移动、旋转或移动旋转同时进行，以达到装配精同时进行，以达到装配精度的方法。度的方法。需要计算调整环的各档尺寸及其偏差需要计算调整环的各档尺寸及其偏差固定调整法固定调整法选择一个组成环作调整环，选择一个组成环作调整环，作为调整环的零件是按一定作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零件，尺寸间隔制成的一组零件，装

16、配时根据封闭环超差的大装配时根据封闭环超差的大小，从中选出某一尺寸等级小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进行补偿，从适当的零件来进行补偿，从而保证规定的装配精度。通而保证规定的装配精度。通常使用的调整环有垫圈、垫常使用的调整环有垫圈、垫片、轴套等。片、轴套等。1、建立尺寸链、建立尺寸链2、选择调整环：选、选择调整环：选A53、确定组成环公差、偏差、确定组成环公差、偏差4、确定调整范围、确定调整范围s=T1+T2+T3+T45、确定分组数、确定分组数i 分组间隔分组间隔=T0-T5 i=s/，取整，取整6、计算调整环、计算调整环A5的尺寸系列的尺寸系列 要求要求A0=0.050.2mm,已知各

17、组已知各组成环的基本尺寸为成环的基本尺寸为A1=115mm,A2=8.5mm,A3=95mm,A4=2.5 mm,A5=9mm,试按固定调整法求出各试按固定调整法求出各组成环的公差及上、下偏差。组成环的公差及上、下偏差。A1A4A5A3A0误差抵消调整法误差抵消调整法在总装或部装时，通过对尺在总装或部装时，通过对尺寸链中某些组成环误差的大寸链中某些组成环误差的大小和方向的合理配置，达到小和方向的合理配置，达到使加工误差相互抵消或使加使加工误差相互抵消或使加工误差对装配精度的影响减工误差对装配精度的影响减小的目的。小的目的。特点特点应用应用互换法互换法完全互换法完全互换法优先选用，多用于低精度或

18、较高精度少环装配优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配统计互换法统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多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很高环数少的情况成批大量生产精度要求很高环数少的情况分组选配法分组选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况复合选配法复合选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况 修配法修配法单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情况，组成环按经济精度加工，生产率低况，组成环按经济精度加工，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较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况固定调整法固定调整法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况误差抵消法误差抵消法 小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况装配方法的选择装配方法的选择装配方法选择原则装配方法选择原则返回返回