機械裝配工藝基礎(chǔ)講解

1、第 7 章：機械裝配工藝基礎(chǔ)（倪小丹） 270 教學目標： 任何機械產(chǎn)品都是由若干零件和部件組成。根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求將有關(guān)的零件接合成部件，或 將有關(guān)的零件和部件接合成產(chǎn)品的過程稱為裝配，前者稱為部件裝配，后者稱為總裝配。通過本章 學習應能設(shè)計一般機器的裝配工藝規(guī)程：掌握保證裝配精度的 4 種裝配方法：以及能根據(jù)產(chǎn)品或部 件的需要，選擇合適的裝配方法并合理設(shè)計各零件的尺寸及其精度。 教學重點和難點： 1、裝配工藝性 2、裝配工藝規(guī)程的設(shè)計 3、保證產(chǎn)品裝配精度的四種方法 案例導入 如圖所示為車床裝配結(jié)構(gòu)示意圖，分析其結(jié)構(gòu)的裝配工藝性如何？怎樣設(shè)計其裝配工藝？應該 采用什么方法裝配？各零件的尺寸

2、、公差和偏差應怎樣確定和保證？ 圖 270 倪小丹 7.1、機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 裝配工藝性是指設(shè)計的機器結(jié)構(gòu)裝配的可行性和經(jīng)濟性。 裝配工藝性好， 是指裝配時操作方便， 生產(chǎn)率高。 7.1.1 機器裝配的基本概念 對結(jié)構(gòu)比較復雜的產(chǎn)品，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，劃分為若干能進行獨立裝配的部分，這些獨立 裝配的部分稱為裝配單元。 零件是組成產(chǎn)品的最小單元。零件一般都預先裝成合件、組件、部件后才進入總裝，直接裝入 機器的零件并不太多。 合件是在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件構(gòu)成的。如裝配式齒輪（如圖6.2），由于制 造工藝的原因，分成兩個零件，在基準零件 1上套裝齒輪 3 并用鉚釘 2固定。為此

3、進行的裝配工作 稱為合裝。 圖 6.2 組件是在一個基準零件上，裝上若干合件及零件而構(gòu)成的。如機床主軸中的主軸，在基準軸件 上裝上上輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件。為此而進行的裝配工作稱為組裝。組裝還可 分為一級組裝、二級組裝等。 部件是在一個基準零件上，裝上若干組件、合件和零件構(gòu)成的。部件在機器中能完成一定的、 完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部裝。主軸箱箱體為部裝的基準零件。 產(chǎn)品是在一個基準零件上裝上若干部件、組件、合件和零件而成的。 7.1.2 裝配工藝系統(tǒng)圖 在裝配工藝規(guī)程制訂過程中，表明產(chǎn)品零、部件間相互裝配關(guān)系、裝配流程及裝配順序的示意 圖稱為裝配系統(tǒng)圖。每個零件用一

4、個方框來表示，內(nèi)容有零件名稱、編號及數(shù)量，如圖 6.3 所示。 這種方框不僅可以表示零件，也可以表示合件、組件和部件等裝配單元。圖 6.4 為機器裝配系統(tǒng)圖， 裝配工藝系統(tǒng)圖主要用于大批大量生產(chǎn)中。 名稱 編號 數(shù)量 圖 6.3 裝配單元的表示圖 圖 6.4 7.1.3 機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性 根據(jù)機器的裝配實踐和裝配工藝的需要對機器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性提出以下要求。 1、機器結(jié)構(gòu)應分能分成獨立的裝配單元 為了最大限度的縮短機器的裝配周期，有必要把機器分成若干獨立的裝配單元，以便使許多裝 配工作同是平行舉行，它是評定機器結(jié)構(gòu)裝配工藝性的重要標志之一。 所謂劃分成獨立的裝配單元，就是要求機器結(jié)構(gòu)能劃分

5、成獨立的組件、部件等。首先按組件或 部件分別進行裝配，然后再進行總裝配。例如臥式四床是由主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾座 和床身等部件組成。這些獨立的部件裝配完之后，可以在專門的試驗臺上栓驗或試車，待合格后再 送去總裝。 把機器劃分成獨立裝配單元，對裝配過程的好處有： 1）、可以組織平行裝配作業(yè)，各單元裝配互不妨礙，縮短裝配周期，便于多廠協(xié)作生產(chǎn)。 2）、機器的有關(guān)部件可以預先進行調(diào)整和試車，各部件以較完善的狀態(tài)進入總裝，這樣既可保 證總機的裝配質(zhì)量，又可以減少總裝配的工作量。 3）、機器局部結(jié)構(gòu)改進后，整個機器只是局部變動，使機器改裝起來方便，有利于產(chǎn)品的改進 和更新?lián)Q代。 4）、有利于機

6、器的維護檢修，給重型機器的包裝、運輸帶來很大的方便。 另外、有些精密零部件不能在使用現(xiàn)場進行裝配，而只能在特殊（如高度潔凈、恒溫等）環(huán)境 下進行裝配及調(diào)整，然后以部件的形式進入總裝配。例如，精密絲杠車床的絲杠就是在特殊的環(huán)境 下裝配的，以便保證機器的精度。 圖 6.5a 所示的轉(zhuǎn)塔機床， 原先結(jié)構(gòu)的裝配工藝性較差， 機床的快速行程軸的一端裝在箱體 5 內(nèi)， 軸上裝有一對圓錐滾子軸承和一個齒輪，軸的另一端裝在拖板的操縱箱 1 內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)裝配起來很 不方便。為此，將快速行程軸分拆成兩個零件，如圖 6.5b 所示，一段為帶螺紋的較長的光軸2，另 一段為較短的附梯軸 4，兩段用聯(lián)軸器 3 連接起來。

7、這樣，箱體、操縱箱便成為兩個獨立的裝配單 元，分別平行裝配。而且由于長軸被分拆成兩段，其機械加工也較前更容易了。 圖 6.6 所示為軸的裝配，當軸上的齒輪直徑大于箱體軸承孔時（圖6.6a）軸上零件需依次在箱 內(nèi)裝配。當齒輪直徑小于軸承孔時（圖6.6b）軸上零件可在組裝成組件后，一次裝入箱體內(nèi)，從而 簡化裝配過程，縮短裝配周期。 圖 6.5 圖 6.6 圖 6.7 所示為傳動齒輪箱的裝配，圖 6.7a 中各齒輪軸系分別裝配在大箱體上，裝配過程十分不 便，如將大箱體改為圖 6.7b 的形式， 傳動齒輪軸系裝配在分離的小齒輪箱內(nèi)， 成為獨立的裝配單元。 這樣，既提高了裝配的勞動生產(chǎn)率，又便于以后的維

8、修。 圖 6.7 2、減少裝配時的修配和機械加工 多數(shù)機器在裝配過程中，難免要對某些零部件進行修配，這些工作多數(shù)由手工操作，不僅要求 技術(shù)水平高，還難以掌握工作量，因此，在機器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應盡量減少裝配時的修配工作量。 圖 6.8 表示車床主軸箱與床身的裝配結(jié)構(gòu)，主軸箱如采用 6.8a 所示山形導軌定位，裝配時，基準面 修刮工作量很大，若采用圖 6.8b 所示平導軌定位，則裝配工藝得到明顯的改善。 圖 6.8 圖 6.9 所示為圓錐齒輪兩種不同的軸向定位結(jié)構(gòu)形式。其中圖6.9a 是采用修配軸肩的方式調(diào)整 齒輪的嚙合間隙，改為圖 6.9b 所示由削面圓銷定位結(jié)構(gòu)后，只需修刮圓銷的削面就可以調(diào)整圓

9、錐齒 輪的嚙合間隙。顯然，圖 6.9b 所示結(jié)構(gòu)的修配工作量要比圖 6.9a 所示的要少得多。 圖 6.9 圖 6 10 表示兩種不同的軸潤滑結(jié)構(gòu)，圖6.10a 所示結(jié)構(gòu)需要在組合裝配后，在箱體上配鉆油 孔，使裝配產(chǎn)生機械加工工作量。圖 6.10b 所示結(jié)構(gòu)改在軸套上預先加工好的油孔，便可消除裝配 時的機械加工工作量。 又如圖 6.11所示，將圖 6.11a所示的活塞上配鉆銷孔的銷釘連接改為圖6.11v 所示的螺紋連接， 從根本上取消了裝配中的機械加工。 圖 6.11 3、機器結(jié)構(gòu)應便于裝配和拆卸 機器的結(jié)構(gòu)設(shè)計應使裝配工作簡單、方便。其重要的一點是組件的幾個表面不應該同時裝入基 準零件（如箱

10、體零件）的配合孔中，而應先后依次進入裝配。 7.2 裝配工藝規(guī)程設(shè)計 裝配工藝規(guī)程是指導裝配生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，設(shè)計裝配工藝規(guī)程是生產(chǎn)技術(shù)準備工作的主要 內(nèi)容之一。 裝配工藝規(guī)程對保證裝配質(zhì)量、提高裝配生產(chǎn)效率、縮短裝配周期、減輕工人勞動強度、縮短 裝配占地面積、降低生產(chǎn)成本等都有重要影響，它取決于裝配工藝規(guī)程制訂的合理性，這就是制訂 裝配工藝規(guī)程的目的。 裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容是： （ 1）分折產(chǎn)品圖樣，劃分裝配單元，確定裝配方法。 （ 2）擬定裝配順序，劃分裝配工序。 （ 3）計算裝配時間定額。 （ 4）確定各工序裝配技術(shù)要求、質(zhì)量檢查方法和栓查工具。 （ 5）確定裝配時零、部件的輸送方法

11、及所需要的設(shè)備和工具。 （ 6）選擇和設(shè)計裝配過程中所需要的工具、夾具和專用設(shè)備。 7.2.1 制訂裝配工藝規(guī)程的基本原則及原始資料 1、制訂裝配工藝規(guī)程的原則 1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，力求提高質(zhì)量，以延長產(chǎn)品的使用壽命。 2）合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工手工勞動量，縮短裝配周期，提高裝配效率。 3）盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。 4）要盡量減少裝配工作所占的成本 2、制訂裝配工藝規(guī)程的原始資料 制訂裝配工藝規(guī)程時，需要具備以下原始資料。 1）產(chǎn)品的裝配圖及驗收技術(shù)標準 產(chǎn)品的裝配圖應包括總裝圖和部件裝配圖， 并能清楚地表示 出，所有零件相互連接的經(jīng)構(gòu)視圖和必要的剖視圖；零

12、件的編號；裝配時應保證尺寸；配合件的配 合性質(zhì)及精度等級； 裝配的技術(shù)要求；零件的明細表等。為了在裝配時對某些零件進行補充機械加 工和核算裝配尺寸鏈，有時還需要某些零件圖。 2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型不同，裝配的生產(chǎn)組織形式、 工藝方法、工藝過程的劃分、工藝裝備的多少、手工勞動的比例均有很大的不同。 3）生產(chǎn)條件 應了解工廠的裝配工藝裝備、工藝方法、工人技術(shù)水平、裝配車間面積等。 7.2.2 設(shè)計裝配工藝規(guī)程的步驟 根據(jù)上述原則和原始資料，可以按下列步驟設(shè)計裝配工藝規(guī)程。 1、研究產(chǎn)品的裝配圖及驗收技術(shù)條件 審核產(chǎn)品圖樣的完整性、正確性；分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性；審

13、核產(chǎn)品裝配的技術(shù)要求和驗收標 準； 分析與計算產(chǎn)品裝配尺寸鏈。 2、確定裝配方法及組織形式 裝配的方法和組織形式主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點（尺寸和重量等）和生產(chǎn)綱領(lǐng)，并應考慮現(xiàn) 有的生產(chǎn)技術(shù)條件和設(shè)備。 裝配組織形式主要分為固定式和移動式兩種。 固定式裝配是全部裝配工作在一固定的地點完成， 多用于單件小批生產(chǎn)，或重量大、體積大的批量生產(chǎn)中。移動式裝配是將零、部件用輸送帶或輸送 小車按裝配順序從一個裝配地點移動到下一裝配地點，分別完成一部分裝配工作，各裝配地點工作 的總和就完成了產(chǎn)品的全部裝配工作。根據(jù)零、部件移動的方式不同又分為：連續(xù)移動、間歇移動 和變節(jié)奏移動 3 種方式。這種裝配組織形式常用

14、于產(chǎn)品的大批大量生產(chǎn)中，以組成流水作業(yè)線和自 動作業(yè)線。 3、劃分裝配單元，確定裝配順序 將產(chǎn)品劃分為合件、組件及部件等裝配單元是制訂工藝規(guī)程中是重要的一個步驟，這對大批大 量生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復雜的產(chǎn)品尤為重要。無論哪一級裝配單元，都要選定某一零件或比它低一級的裝配單 元作為裝配基準件。裝配基準件通常應是產(chǎn)品的基體或主干零、部件?；鶞始休^大的體積和重 量，有足夠的支撐面，以滿足陸續(xù)裝入零、部件時的作業(yè)要求和穩(wěn)定要求。例如，床身零件是床身 組件的裝配基準零件； 床身組件是床身部件的裝配基準組件； 床身部件是機床產(chǎn)品的裝配基準部件。 在劃分裝配單元，確定裝配基準零件以后，即可安排裝配順序，并以裝配系統(tǒng)

15、圖的形式表示出 來，具體來說一般是先難后易、先內(nèi)后外、先下后上、預處理工序在前。 4、劃分裝配工序 裝配順序確定后，就可將裝配工藝過程劃分為若干工序，其主要工作如下。 1）確定工序集中與分散的程度。 2）劃分裝配工序，確定工序內(nèi)容。劃分裝配工序順序的原則如下。 （ 1）預處理的工序先行，如清洗、去毛刺、防銹防腐等。 （ 2）“先里后外” 、“先下后上” ，保證先裝部分不影響后續(xù)的裝配并使重心穩(wěn)定 （ 3）“先難后易” 。保證難裝的有較開闊的安裝、調(diào)整、檢測空間。 （ 4）帶強力、加溫或有補充加工的盡量先行，以免影響前面的裝配質(zhì)量。 （ 5）盡可能集中連續(xù)安排位于基準件同側(cè)或使用相同工裝、或有特

16、殊環(huán)境要求的工序，便于提 高生產(chǎn)率。 （ 6）易燃、易碎或有毒物質(zhì)、部件的裝配盡量靠后。 （ 7）合理安排電線、管道的裝配工序。 （ 8）及時安排檢測工序、保證裝配質(zhì)量。 3）確定各工序所需的設(shè)備和工具，如需專用夾具與設(shè)備，則應擬定設(shè)計任務書。 4）制訂各工序裝配操作規(guī)范， 如過盈配合的壓入力、 變溫裝配的裝配溫度以及緊固件的力矩等。 5）制訂各工序裝配質(zhì)量要求與檢測方法。 6）確定各工序時間定額，平衡各工序節(jié)拍。 5、編制裝配工藝文件 單件小批生產(chǎn)時，通常只繪制裝配系統(tǒng)圖。裝配時，按產(chǎn)品裝配圖及裝配系統(tǒng)圖工作。 成批生產(chǎn)時，通常還制訂部件、總裝的裝配工藝卡，寫明工序次序、簡要工序內(nèi)容，設(shè)備名

17、稱、 工夾具名稱與編號、工人技術(shù)等級和時間定額等項。 在大批大量生產(chǎn)中，不僅要制訂裝配工藝卡，而且要制訂裝配工序卡、裝配檢驗試驗卡，以直 接指導工人進行產(chǎn)品裝配。 7.3 裝配尺寸鏈（孫學強） 276 7.3.1、裝配鏈的概念 1、基本概念 機械產(chǎn)品或部件的裝配精度是由相關(guān)零件的加工精度與合理的裝配方法共同保證的，應用裝配 尺寸鏈原理可以方便地研究裝配精度和零件精度關(guān)系，從而使產(chǎn)品的質(zhì)量能夠在結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工 藝上最合理最經(jīng)濟地得到促證。 裝配尺寸鏈是由各有關(guān)裝配尺寸組成的尺寸鏈。其基本特征依然是尺寸（或相互位置關(guān)系）組 合的封閉形式。如圖 12.3 所示。裝配尺寸鏈的封閉同樣不具有獨立的變化

18、特性，它是裝配后間接形 成的，多為產(chǎn)品或部件的裝配精度指標。 （如圖 12.3 中的 A ）。裝配尺寸鏈的組民環(huán)是對裝配精度 有直接影響的相關(guān)零件上的尺寸或相互位置關(guān)系（圖12.3中 A1 A2及 A3）。 圖 12 3 裝配尺寸鏈可分為三種類型： 1）線性尺寸鏈 由相關(guān)零件上互相平行的直線尺寸（距離尺寸）所組成的尺寸鏈。如圖 12.3 所 示。這種尺寸鏈最典型，求解也最方便，其它類型的尺寸鏈都可轉(zhuǎn)化為線性尺寸鏈來求解。 2）角度尺寸鏈 由相關(guān)零件上或零件的位置關(guān)系（，等 ）組成的尺寸鏈。它所涉及 的都是相互位置精度問題，圖 12 4 所示為銑床主軸軸線相對工作臺臺面的平行度要求，對 有影響的

19、有平行度 1、 2 和 3 及垂直度 4 和 5 ，它們所組成的尺寸鏈就是角度尺寸鏈。這種尺 寸鏈的特點是其組成環(huán)基本尺寸為零。 3）平面尺寸鏈 是指在同一個或彼此平行的平面內(nèi)，由成角度關(guān)系的直線尺寸構(gòu)成的尺寸鏈。 如圖 12.5 所示為臥式車床溜板箱中大齒輪與床鞍中小齒輪的嚙合關(guān)系示意圖。其中x1 ,y1為小齒輪 o 1的坐標尺寸， x 2 ,y 2為大齒輪 o2 的坐標尺寸， r1 和r2 分別為兩 個齒輪的節(jié)圓半徑， e為銷孔和 過孔的軸線偏移量， P0 為封閉環(huán)。解算平面尺寸鏈時將各環(huán)投影到水平和垂直兩坐標上后，就可分 解為兩個線性尺寸鏈，然后按線性尺寸鏈進行解算。 圖 12 4 圖

20、12 5 2、裝配尺寸鏈的建立 裝配尺寸鏈的建立應在產(chǎn)品或部件裝配圖上進行，正確建立裝配尺寸鏈，是分析裝配精度與零 件精度關(guān)系的基礎(chǔ)。現(xiàn)結(jié)合圖 12 6 所示雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵的軸向裝配關(guān)系圖，說明建立裝配尺寸鏈的方 法與步驟。 圖 12 6 1）確定封閉環(huán) 建立裝配尺寸鏈，首先要正確確定封閉環(huán)，一般產(chǎn)品或部件的裝配精度就是封閉環(huán)。從圖中可 以看出，為保證轉(zhuǎn)子的正常運轉(zhuǎn)，機體 1 與轉(zhuǎn)子 2 之間的軸向必須留有一定的間隙 N 0.05 0.15 ，此間隙就是轉(zhuǎn)子泵軸向裝配精度，即封閉環(huán) A 。 2）查找組成環(huán) 為了迅速而正確地查明各組成環(huán)， 必須分析產(chǎn)品或部件的結(jié)構(gòu)， 了解各個零件連接的具體情況。 查

21、找時以封閉環(huán)的兩端為起點，沿著裝配精度要求的方向，查找影響裝配精度的各個零件，并在每 個零件上只選取一個直接影響裝配精度的尺寸，即組成環(huán)。直至找到同一零件為止（尺寸鏈封閉） 。 在圖 126 中，按照此查找方法，以 N 的兩端為起點，沿軸線方向查找相關(guān)零件的相關(guān)尺寸，可以 找到外轉(zhuǎn)子 2 的寬度尺寸 A 4 ；隔板 3的厚度尺寸 A 3；內(nèi)轉(zhuǎn)子 4 的寬度尺寸 A 2 ；殼體 5 的孔深度 尺寸 A （ N ）為封閉環(huán)裝配尺寸鏈的組成環(huán)。 3）畫尺寸鏈圖及判別增、減環(huán) 方法與工藝尺寸鏈相同 以上方法與步驟同樣適用于線性尺寸鏈及角度尺寸鏈，但是角度尺寸鏈中有時垂直度、平行度 同時出現(xiàn)，在建立裝配

22、尺寸鏈時可以將垂直度轉(zhuǎn)化成平行度，因為在垂直度測量時原則上都可以利 用直角尺轉(zhuǎn)化成平行度來測量。例如圖12 4 的銑床主軸軸心線對工作臺的平行度要求，在此角度 尺寸鏈中封閉環(huán) 1、 2、 3 ，都是平行度要求，而4 、 5則為垂直度要求，在建立裝配尺寸鏈 時，須將 4、 5 轉(zhuǎn)換成平行度的要求，方可解算。 上面最困難的步驟是判別查找組成環(huán)，其應注意的問題如下。 （ 1）封閉環(huán)的原則 在查找相關(guān)零件時，無論從封閉環(huán)按逆時針還是按順時針查找，最后一定 要封閉，否則將不成為尺寸鏈。 （ 2）環(huán)數(shù)最少原則 由尺寸鏈原理論可知，在裝配尺寸鏈中，當裝配精度既定時，組成環(huán)數(shù)目 減少，則各組成環(huán)分配到的公差值

23、就越大，零件的加工就越容易、越經(jīng)濟。因此在查找組成環(huán)時， 應選取對裝配精度有直接影響，且把前后相鄰零件聯(lián)系起來的尺寸或位置關(guān)系作組成環(huán)。將與裝配 精度有關(guān)的每個零件中的一個尺寸作為組成環(huán)列入尺寸鏈，組成環(huán)的數(shù)目等于相關(guān)零件的數(shù)目，這 就是裝配尺寸鏈數(shù)最少原則（最短路線原則） 。如圖 127 為臥式車床尾座頂尖套裝配圖。由于后蓋 3 的尺寸標注不同，可建立兩個裝配尺寸鏈。圖127c 中較圖 12 7b 中多了一個組成環(huán)，其原因 是后蓋 3有兩個尺寸 B1、B2 同時列入尺寸鏈，這就違反了最少環(huán)數(shù)原則，故圖12 4c裝配尺寸鏈 是不合理的。 圖 12 7 3 裝配尺寸鏈的特點 1）裝配尺寸鏈中封閉

24、環(huán)多為產(chǎn)品或部件的裝配精度指標， 而組成環(huán)都是某一零件或部件的尺寸 （或位置關(guān)系） ，將機器拆開后，組成環(huán)依然存在。 2）一個零件只能有一個尺寸鏈列入裝配尺寸鏈， 這是判斷所建立裝配尺寸鏈是否正確的依據(jù)之 一。 3）當一個結(jié)構(gòu)在不同方向上都有裝配精度要求時，應按不同方向分別建立裝配尺寸鏈。如蝸輪 副傳動結(jié)構(gòu)中，為保證正確的嚙合，蝸輪副兩軸線間的距離尺寸精度、垂直度及蝸桿軸線與蝸輪中 平面的重合度均有一定要求。這是三個不同位置方向上的裝配精度，須在三個方向上分別建立裝配 尺寸鏈。 4）裝配尺寸鏈中組成環(huán)之間的連接都是零部件裝配的聯(lián)接面（基準面） 7.3.2、裝配尺寸鏈的計算 裝配尺寸鏈計算方法有

25、兩種：極值法和概率法 1、極值法 極值法是在各組成環(huán)的誤差都處于極值的前提下，確定封閉環(huán)與組成環(huán)關(guān)系的一種計算方法。這種方法的特點是簡單可靠，但在封閉環(huán)要求高，組成環(huán)數(shù)目的情況下，組成環(huán)公差過小。由于組 成環(huán)誤差同時出現(xiàn)極值的概率很小，所以此方法會造成零件的加工困難。極值法的解算公式與工藝 尺寸鏈中相同，在此不詳述。 2、概率法 當裝配精度高，組成環(huán)的數(shù)目較多時，應按概率論的原理來計算尺寸鏈，即概率法。 在裝配尺寸鏈中，各組成環(huán)是相關(guān)零件上的尺寸（或位置精度） ，它們是一些彼此獨立的隨機變量。 由概率原理可知，當各組成環(huán)的尺寸均按正態(tài)分布時，則各組成環(huán)與封閉環(huán)的均方根偏差（平均差） 的關(guān)系式為

26、 71） n 1 i2 i1 若不考慮系統(tǒng)性誤差的影響，則各組成環(huán)公差中心與其尺寸中心重合，這時可取各組成環(huán)公差 與均方根偏差的關(guān)系為 T i =6 則封閉環(huán)公差與各組成環(huán)公差的關(guān)系，經(jīng)推導得 72） 上述表明，當各組成環(huán)公差呈正態(tài)分布時，封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差平方和的平方根。若 各組成環(huán)公差相等并等于平均公差，即TiTM ，將此式代入上式，經(jīng)推導得 TM T n1 nT 1 n 1 73） 將上式與極值法的平均公差 TM T 相比，明顯看出，概率法可將組成環(huán)的平均公差擴大 n1 n 1 倍，使加工容易，成本降低，而且組成環(huán)數(shù)越多， n 1 值也越大。但應注意，用概率法解 尺寸鏈，在正態(tài)分

27、布下，封閉環(huán)的公差 T 的取值范圍與各組成環(huán)相同，為 6 ，即還存在 0.27 的廢品率。這部分廢品率很小，生產(chǎn)中往往予以忽略。 用概率法解算尺寸鏈時，利用封閉環(huán)和各組成環(huán)平均尺寸間的關(guān)系進行計算較為方便，見圖 12 8 中的尺寸計算關(guān)系，左面為組成環(huán)尺寸的正態(tài)分布曲線，右面為組成環(huán)的公差帶。由圖可見， 組成環(huán)尺寸分布中心與公差帶中心是重合的。 圖 12 8 此時，組成環(huán)的平均尺寸可按下列式計算 A iM A i B M A i 74） 式中 A i 組成環(huán)的基本尺寸 BMAi 組成環(huán)的平均偏差，即公差帶中心至基本尺寸的距離。 封閉環(huán)平均尺寸 m A M AiM i1 n1 AiM m1 將公

28、式 124 代入后得 mn 1 B M A BM Ai BM Ai i 1m 1 在求得 BM A 及T 后可按下式求封閉環(huán)的上下偏差 BsA BM A 75） （76） （77） （78） 例 71 圖79為齒輪與軸的裝配關(guān)系， 已知 A 1 30 ，A2 5 ，A3 43 ，A4 3 00.05（標 準件）；A 5 5 ，裝配后齒輪與擋圈的軸向間隙為0.1 0.35 ，現(xiàn)采用概率法計算，確定各組成 環(huán)公差和上下偏差。 解 計算步驟、方法如下 （ 1）確定封閉環(huán)A0 00.3150 （ 2）畫出裝配尺寸鏈圖，校驗組成環(huán)基本尺寸。 A A3-（ A1+ A 2+ A 5+ A4 ）將各尺寸代入

29、 A 0各組成環(huán)尺寸正確 （ 3）確定各組成環(huán)公差 各組成環(huán)平均公差按公式（ 123 計算） T 0.25 TM n 1 6 1 0.11 M n 1 6 1 根據(jù)各組成環(huán)基本尺寸大小與零件加工難易程度，以平均公差 TM 為基礎(chǔ)，從嚴選取各組成環(huán) 公差。 T10.14；T2 0.08 ； T 4 0.05 （標準件） ； T5 0.08 。因為 A3為軸類零件，與 其它組成環(huán)相比較難加工， T3 可按式（ 122）計算，若計算值適合經(jīng)濟精度加工，則以上組成環(huán)公 差選取合適，若計算不合適，以上組成環(huán)公差值應重新選擇、調(diào)整。A3 也稱為從屬環(huán)。 2 2 2 2 2 T3 T （T1 T2 T4 T

30、5 ） 0.252 （0.142 0.082 0.052 0.082） 0.16 （ 4）確定各組成環(huán)上、下偏差 按單向入體原則確定組成環(huán)的上下偏差，即A13000.14；A2 500.08；A4 300.05；A5 0.08 。 A3 的上下偏差可計算得到： BM A3BMA (BM A1+ BMA2+ BMA4+ BM A5) 0.025 ( 0.07 0.04 0.025 0.04) 0.05 B s A3 BM A3+T3 (0.05+ 0.16 ) +0.13 22 BxA3= BM A3- T3 =(0.05- 0.16)= -0.03 22 所以 A3 43 0.03 最后可得各

31、組成環(huán)為 A13000.14；A2500.08；A343 00.0133；A4 3 0 0.05 ； A5 5 00 .08 。 7.4 裝配方法及其選擇 （孫學強） 7.4.1 裝配方法 生產(chǎn)中保證產(chǎn)品裝配精度的方法有：互換法，選配法，修配法和調(diào)整法。 1、互換法 互換法是指在裝配時各配合零件不經(jīng)修整、選擇或調(diào)整即可達到裝配精度的方法。這時產(chǎn)品的 裝配精度主要取決零件的精度?；Q法在確定零件的公差時有兩種方法：極值法和概度法，對應的 裝配方法稱為“完全互換法“和“不完全互換法“。 1）完全互換法 裝配過程中，當各組成環(huán)誤差都處于極值狀態(tài)時，不需進行修配，選擇或調(diào)整 就可達到裝配精度。各有關(guān)零

32、件相關(guān)公差之和小于或等于裝配精度，即滿足下式 n1 T Ti i1 所以完全互換法在解算裝配尺寸鏈時，采用極值法公式計算。 2）不完全互換法 各有關(guān)零件公差值平方之和的平方根小于或等于裝配精度，即滿足下式 n 1 2 T i 1 Ti2 不完全互換法在解算裝配尺寸鏈時采用概率法。 根據(jù)概率現(xiàn)論， 封閉環(huán)公差 T 6 ，從理論 上講，裝配中將有 0.27 的產(chǎn)品，達不到裝配精度要求，所以不能完成互換。其原因是尺寸鏈中各 組成環(huán)的誤差都處于極值狀態(tài)， 這時只要在組成環(huán)中隨意更換 1 2個零件， 即可改變極值誤差集中 的狀態(tài)，達到裝配精度要求。 不完全互換法與完全互換法相比，其組成環(huán)平均公差可擴大

33、n 1 倍，且組成環(huán)數(shù)目越多，擴 大的倍數(shù)也越大，從而使零件加工容易，成本降低，特別適用天裝配節(jié)拍不嚴格的大批大量生產(chǎn)中。 綜上所述，互換法具有以下特點： （ 1）裝配過程簡單，生產(chǎn)率高。 （ 2）裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 （ 3）對裝配工人技術(shù)水平要求不高，易于擴大生產(chǎn)。 （ 4）便于組織流水作業(yè)用自動化裝配，完全互換法尤其適用于裝配節(jié)拍強的流水裝配。 （ 5）備（配）件供應方便，容易實現(xiàn)零部件的專業(yè)化生產(chǎn)。 （ 6）當裝配精度要求高，特別是組成環(huán)數(shù)目較多時，零件難以按經(jīng)濟精度加工。 因此，互換法裝配常用于“高精度少環(huán)數(shù)或低精度多環(huán)尺寸鏈”的大批大量生產(chǎn)中。 2、選配法 在大批大量生產(chǎn)中，當裝配精

34、度要求很高且組成環(huán)數(shù)目不多時，若采用互換法裝配，將對零件 精度要求很高，給機械加工帶來因難，甚至超過加工工藝實現(xiàn)的可能性，例如：內(nèi)燃機活塞與缸套 的配合，滾動軸承內(nèi)外環(huán)與滾動體的配合等。此時，就不宜只提高零件的加工精度、而應采用選配 法來保證裝配精度。 選配法是將配合中的各零件（組成環(huán)）按經(jīng)濟精度加工，裝配時進行適當選擇，以保證裝配精 度的方法。 選配法有以下三種： 1）直接選配法 裝配工人從待裝零件中，憑經(jīng)驗選擇合適的互配零件裝配，以滿足裝配精度要 求的方法。如；發(fā)動機活塞和活塞環(huán)的裝配常采用這種方法。裝配時，工人將活塞環(huán)裝入活塞環(huán)槽 內(nèi)，憑手感判斷其間隙是否合適，重新挑選活塞環(huán)，直至合適為

35、止。直接選配法的特點是裝配簡單， 裝配質(zhì)量和生產(chǎn)率取決于工人的技術(shù)水平。此方法適用于裝配零件（組成環(huán)）數(shù)目較少的產(chǎn)品，不 適用于節(jié)拍較嚴的裝配組織形式。 2）分組裝配法 是指在成批或大量生產(chǎn)中，將產(chǎn)品中各配合副的零件按實測尺寸分組，裝配時 按組進行互換裝配，以達到裝配精度的方法。例如；滾動軸承的裝配，活塞與活塞銷的裝配均用此 法。 圖 710a 是活塞與活塞銷的聯(lián)接情況，用分組法裝配。 圖 7 10 裝配要求： 活塞銷孔與活塞銷在冷態(tài)裝配時應有0.0025 0.0075 的過盈量。據(jù)此要求，相應 的配合公差公為 0.005 。若采用完全互換法裝配，活塞銷和銷孔的公差（按“等公差配合“）只 有

36、0.0025 。如果此配合選用基軸制，則活塞銷外徑尺寸 d= 28 00.0025 ；銷孔 D 28 00.00005705 ， 這樣高的制造精度難以保證。故生產(chǎn)中采用分組裝配法，將銷和銷孔的公差在同方向上放大四倍， 即活塞銷 d= 28 00.01 ，可以在無心磨床上加工；銷孔D 28 00.000155 ，可以在金剛鏜床上加工。 然后用精密量儀測量，并按尺寸分成四組，涂上不同標記，以便同組進行裝配，具體分組情況見表 74。 表 7 4 活塞銷與活塞銷孔直徑公組（） 組別 標志顏色 活塞銷直 d 280 28 0.010 活塞銷孔直徑 D 28 0.005 28 0.015 配合情況 最小過

37、盈 最大過盈 紅 28 0 0.0025 28 0.0050 0.0075 0.0025 0.0075 白 28 0.0025 0.0050 28 0.0075 28 0.0100 黃 28 0.0050 28 0.0075 0.0100 28 0.125 綠 28 0.0075 28 0.0100 28 0.0125 28 0.0150 從表中可以看出，各組的公差和配合性質(zhì)與原裝配要求相同，滿足了裝配精度。 實施分組裝配法應滿足下列條件。 （ 1） 相配件的公差相等，公差增大的方向要相同，增大的位數(shù)要等于分組數(shù)。 （ 2） 分組數(shù)不宜過多，只要零件件加工精度能較容易獲得即可。否則將增加零件測

38、量和分組的 工作量，并使零件的貯存、運輸及裝配工作復雜化。 （ 3） 分組后應盡量使各組內(nèi)相配件數(shù)目相等。 否則會使某些尺寸的零件過剩， 選成積壓。 為此， 加工時盡量使相配零件尺寸公布為相同的對稱公布（如正態(tài)分布） 。 由上可知，公組裝配法適用于配合精度要求很高、組成環(huán)（相配零件）數(shù)目少（一般只有兩三 個）的大批大量生產(chǎn)。 3）復合選配法 它是上述兩種方法的復合，即零件預先測量分組，裝配時在對應各組中憑工人 經(jīng)驗直接選配。這一方法實質(zhì)仍是直接選配法，只是通過分組縮小了選配范圍，提高了選配速度， 能滿足一定的裝配節(jié)拍要求，該方法具有相配零件公差可以不相等，公差放大位數(shù)可以不相同，裝 配質(zhì)量高等

39、優(yōu)點。如：發(fā)動機氣缸與活塞的裝配多采用這一方法。 3、修配法 修配法是在裝配時修去指定零件上預留修配量以達到裝配精度的方法。 在裝配中，被修配的組成環(huán)稱為修配環(huán)，其零件稱為修配件。修配件上留有修配量，修配尺寸 的改變可通過刨削、銑削及刮研等方法來實現(xiàn)。修配法的優(yōu)點是零件只需按經(jīng)濟精度加工，裝配時 通過修配獲得高的裝配精度。其缺點是零件修配工作量大且不能互換，生產(chǎn)率低，不便組織流水作 業(yè)，對工人技術(shù)水平要求較高。但在裝配精度高而且組成環(huán)數(shù)目多時，采用修配法就顯示出了優(yōu)勢。 修配法裝配主要用于單件，小批量生產(chǎn)。 1）修配的方法 生產(chǎn)中常用的修配方法有以下三種。 （ 1）單件修配法。在多環(huán)尺寸鏈中，

40、預先選定某一固定的零件作修配件，裝配時對其進行修配 以保證裝配精度。例如：圖 12 11所示裝配中，床身 1 與壓板 3 之間的間隙 A 是靠修配壓板 3 的 C面或 D 面改變尺寸 A2來保證的。 A2 為修配環(huán)。 裝配時經(jīng)過反復試裝、 測量、拆卸和修配 C 面（或 D 面），最后保證裝配間隙 A2 的要求。 圖 12 11 （ 2）合并修配法。將兩個或兩個以上零件合并為一個環(huán)作為修配環(huán)進行修配的方法。它減少了 組成環(huán)的數(shù)目，擴大了組成環(huán)的公差。如圖123 所示車床尾座裝配，為了減少總裝時對尾座底板 的刮研量，一般先把尾座和底板的配合面分別加工好，并配刮橫向小導軌，再把兩零件裝配為一體， 然

41、后以底板的底面為定位基準，鏜削尾尾座套筒孔，直接控制尾座套筒孔至底板面的尺寸，這樣組 成環(huán) A2， A3 合并成 A2 、3一個環(huán)，使原三個組成環(huán)減為兩個，達到減少環(huán)數(shù)的目的。 合并加工修配法雖有上述優(yōu)點， 但此方法要求合并的零件對號入座 （配對加工） ，給加工、 裝配， 組織生產(chǎn)帶來了不便，因此多用于單件小批生產(chǎn)。 （ 3）自身加工修配法。也稱“就地加工”修配法。在機床制造中，由于機床本身具有切削加工 能力，裝配時可自已加工自已來保證某些裝配精度，即自身加工修配法。 例如，圖 7 12 所示的轉(zhuǎn)塔車床，在裝配后，利用在車床主軸上安裝的鏜刀，依次鏜削轉(zhuǎn)塔上 的六個刀具安裝孔，經(jīng)加工，產(chǎn)軸軸線與

42、轉(zhuǎn)塔各孔軸線的同軸度就可方便的獲得。若再在主軸上安 裝一個可以自動徑向進給的專用刀架還可以公別加工轉(zhuǎn)塔上的六個面，以保證也與端面的垂直度。 圖 7 12 2）修配環(huán)的選擇修配環(huán)一般應滿足以下要求： （ 1）便于裝卸； （ 2）形狀簡單，修配面小，修配方便； 3）一般不取公共環(huán)。公共環(huán)是指那些同屬幾個尺寸鏈的組成環(huán)，它的尺寸變化會引起幾個尺 寸鏈中封閉環(huán)的變化。 3）修配環(huán)尺寸與偏差的確定確定修配環(huán)尺寸與偏差的原則是在保證裝配精度的前提下， 使修 配量足夠小且最小。采用修配法進行修配時，由于組成環(huán)（包括修配環(huán)）的公差放大到經(jīng)濟精度進 行加工，故各組成環(huán)公差的累積誤差即封閉環(huán)的實際公差 之差即為修

43、配環(huán)的最大修配量 T 超過規(guī)定封閉環(huán)公差 T ，即 T T n1 Zmax T TTi T i1 在確定修配環(huán)尺寸及偏差時，先要明確修配修配環(huán)時對封閉環(huán)尺寸的影響，主要有兩種情況。 如圖 713 所示，圖 a為修配修配環(huán)時使封閉環(huán)實際值A(chǔ) max變小， T 趨近規(guī)定封閉環(huán)公差 T ； 圖 713b 為修配修配環(huán)時使封閉環(huán)實際值 A min 變大，T 趨近規(guī)定封閉環(huán)公差 T 。A max 變小時， 應保證修配前封閉環(huán)的實際尺寸最小值 A min 等于規(guī)定封閉環(huán)的最小值 A min ，若 A max A min ， 則有一部分配件將無法修復。 同理， A min 變大時， 應保證修配前封閉環(huán)的實際

44、最大值A(chǔ) max 等于規(guī) 定封閉環(huán)的最大值 A max 。 圖 7 13 m n 1 A maxAi maxAi min i 1 i m 1 79） m n i A minAi minAi max i 1 i m 1 當封閉環(huán)實際最大值 A max 變小時可有 710） 711） n1 A minAi minAi max i1 i m1 當封閉環(huán)實際最小值 A min 變大時可有 m n 1 A max max A maxAi maxAi min i 1 i m 1 由式（ 710）或式（ 7 11）可以計算出修配環(huán)的一個極限尺寸，再根據(jù)修配環(huán)的公差（按經(jīng) 濟精度給出） ，則修配環(huán)的另一個極限

45、尺寸即可以確定。 4）修配環(huán)尺寸計算實例圖 73 所示的裝配尺寸鏈中， 設(shè)各組成環(huán)的基本尺寸 A1 205 ；A2 49 ； A3 59 ； A 0。按臥式車床精度標準 A 0.06 。如果按完全互換法確定各組成 環(huán)公差，其平均公差僅 0.02 ；給加工帶來很大困難，生產(chǎn)中宜采用修配法。本例采用合并加工修 配法，即 A2和 A3 合并為一個組成環(huán) A2、3，合并后尺寸鏈見圖 714。各組成環(huán)公差按其經(jīng)濟精度來 確定。設(shè) T1 T2、3 0.01 ，取 A2、3為修配環(huán)， A1 尺寸的公差可作以稱分布，即A1 205 0.05 ，則修配環(huán) A2 、3的尺寸計算如下 （ 1）基本尺寸。 A2、3

46、A2 A3 （ 49 156） 205 （ 2）公差。按經(jīng)濟精度給出，為 0.1 ； （ 3）最大或最小尺寸。從圖 1214 可看出， A2、3為增環(huán)，修配前封閉環(huán)實際最大值A(chǔ) max 大 于規(guī)定最大值 A max ，修配時應便 A max 變小，故采用公式（ 1210）計算 A1 max A2、3min （ 0 205.05 ） 205.05 圖 7 14 4）另一極限尺寸。即 A2、3max A2、3max A2、3min T2、3（ 205.05 0.1 ） 205.15 （ 5）修配環(huán) A2、3的最大修配量。按式（ 79）可知 n1 ZmaxTi T （ 0.1 0.1-0.06 ）

47、0.14 i1 考慮到車床總裝時，為提高接觸精度，尾座底板與床身配合的導軌面還要配刮，必須留有一定 的刮研量，而按式（ 7 10）求出的 A2、3，其最大刮研量為 0.14 ，可滿足要求，但最小刮研量為 0 時，就不能達到要求，故必須再附加一最小的修配量。取最小刮研量為 0.15 ，則合并加工后的 尺寸 A2、3（ 205 00.1055 0.15 ） 205 00.3200 4、調(diào)整法 調(diào)整法是指在裝配時用改變產(chǎn)品中可調(diào)整件的相對位置或選用合適的調(diào)整件以達到裝配精度的 方法。該裝配法與修配法相似，各組成環(huán)可以按經(jīng)濟精度加工，由此而引起的封閉環(huán)累積誤差，在 裝配時通過調(diào)整某一零件位置或更換某一

48、不同尺寸的組成環(huán)（調(diào)節(jié)環(huán)）來補償，達到規(guī)定的裝配精 度。常見的調(diào)整法有三種。 1）可動調(diào)整法 裝配精度是通過改變調(diào)節(jié)件的位置來保證的癍配方法。這種方法調(diào)整方便，廣 泛應用于成批及大量生產(chǎn)中。常見的調(diào)節(jié)件有螺栓、斜面、擋環(huán)等。圖7 15 為一可動調(diào)整的裝配 實例。圖 715a 是通過調(diào)整套筒軸向位置來保證它與齒輪軸向間隙的要求；圖715b 是用螺釘調(diào) 整鑲條的位置來保證燕尾導軌副的配合間隙；圖 7 15c 是用調(diào)整螺釘使楔塊上、 下移動來調(diào)整絲杠 和螺母的軸向間隙。 圖 12 15 2）固定調(diào)整法 是在裝配尺寸鏈中選定一個或加入一個零件作為調(diào)節(jié)環(huán)， 調(diào)節(jié)環(huán)是按一定尺寸 間隔分級制成的一組零件，根

49、據(jù)需要，選用某一尺寸級別的零件進行裝配，從而保證裝配精度的癍 配方法。常用的調(diào)節(jié)件有墊圈，墊片，軸套等。 圖 716為固定調(diào)整法實例。 裝配時根據(jù)裝配尺寸鏈中 A 的要求， 選擇不同厚度的墊圈， 來滿 足裝配精度的需要。調(diào)節(jié)件預先按一尺寸間隔制做，如3.1 ，3.2 ， 3.3 ， 4.0 等，以供裝配時選 用。 固定調(diào)整法裝配適應于成批和大批大量生產(chǎn)。 3）誤差抵消調(diào)整法 在裝配過程中通過調(diào)整相關(guān)零件之間的相互位置，利用誤差的失量特性， 便其互相抵消，以保證封閉環(huán)精度的裝配方法。 采用誤差抵消調(diào)整法，在裝配前需測出相關(guān)零部件誤差的大小和方向，增加了輔助時間，對工 人技術(shù)水平要求也較高， 但這

50、種裝配方法可獲得較高的裝配精度， 一般用在批量不大的機床裝配中。 圖 7 16 7.4.2 裝配方法的選擇 產(chǎn)品或部件的裝配方法，通常在產(chǎn)品的設(shè)計階段即應確定。只有在裝配方法確定后，再通過尺 寸鏈的解算，才能合理地確定各個零件的加工精度。即使同一裝配精度要求的同一產(chǎn)品，由于生產(chǎn) 規(guī)模和生產(chǎn)條件等的差異，裝配方法也有所不同。故選擇裝配方法時，應考慮產(chǎn)品的裝配精度（封 閉環(huán)要求），結(jié)構(gòu)特點（組成環(huán)數(shù)目） ，生產(chǎn)綱領(lǐng)及現(xiàn)場生產(chǎn)條件等因素。具體選擇時可參考以下幾 點： 1、在大量生產(chǎn)中，為滿足生產(chǎn)率、經(jīng)濟性、維修方便和互換性要求，優(yōu)先選擇完全互換法 2、裝配精度不太高，而組成環(huán)數(shù)目多，生產(chǎn)節(jié)奏不嚴格可

51、選用不完全互換法。 3、大批大量生產(chǎn)的少環(huán)高精度裝配，則考慮采用選配法。 4、單件、小批量，裝配精度要求高，以上方法使零件加工困難時，可選用修配法或調(diào)整法。 7.5 典型部件裝配 在機械產(chǎn)品裝配過程中，所做的大量工作，是用一定的方式，按規(guī)定的要求將零部件組合在一 起，達到產(chǎn)品的設(shè)計要求。其中螺紋連接，過盈連接，軸承的裝配，密封件的裝配，在裝配中經(jīng)常 出現(xiàn)，本節(jié)將簡要闡述。 7.5.1 螺紋連接 在裝配中，經(jīng)常需采用螺紋連接其工藝的優(yōu)劣，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 1、對螺紋連接的要求 在螺紋連接中，螺栓和螺母要正確的擰緊，具體要求如下： 1）連接中不應出現(xiàn)歪斜或彎曲 2）連接件間要有一定的夾緊力，既

52、要緊密牢固，又要受力均習。 3）在多點螺紋連接中，應按一定的順序逐次（一般23 次）擰緊螺母，見圖 1217。 圖 12 17 若有定位銷， ，擰緊要從定位銷附近開始。 2、一般螺紋連接 一般螺紋連接是指相對不太重，在技術(shù)要求中沒有明確要求的螺紋連接。此時，可采用一般扳 手、氣動和電動扳手擰緊。擰緊力矩的確定可參考有關(guān)手冊。 3、規(guī)定預緊力的螺紋連接 在機械產(chǎn)品中，有些重要部位或零部件之間的螺紋連接，有明確的預緊力要求，這種螺紋連接， 稱為規(guī)定預緊力的螺紋連接。達到規(guī)定預緊力所需的扭矩值，可用下述經(jīng)驗公式求得 T KDP 式中 D 螺栓公稱直徑； P 需要的預緊力； K 阻力系數(shù)。與螺紋形狀和

53、接觸深度，以及表面情況有關(guān)。無潤滑的鋼制螺母、螺栓， K 值為 2 裝配中常用的預緊螺紋連接方法有： 1）摶矩扳手法 是用扭矩扳手，按螺紋連接要求進行擰緊的方法。 2）測量螺栓伸長法 這種方法是通過測量螺紋在擰緊過程中螺栓的彈性變形量控制預緊力 的。在測量時，如果結(jié)構(gòu)上允許，最好在螺栓的全長上用千分尺測量，所測數(shù)據(jù)比較準確；當結(jié)構(gòu) 不允許時，可用百分表進行測量，所測變形量是一個相對值，不太準 預緊力與螺栓伸長量之間的關(guān)系為 EA l 式中 P 所需的預緊力，單位為 N； 螺栓的伸長量，單位為； E 鋼的彈性模量， E =210GPa; A 螺栓受拉部分的橫截面積，單位為 l 螺栓在兩支持面間的

54、長度（或螺栓受拉部分的長度） ，單位為。 3）螺畝轉(zhuǎn)角法 是通過測量螺母的轉(zhuǎn)角來控制預緊力的方法。這種方法不用專用工具，操作 方便。缺點是受螺母與被連接件間接觸面接觸狀態(tài)的影響，擰緊的開始位置難于確定，因此誤 差較大。一般都是反復擰緊、松開幾次，使螺母與被連接件的表面接觸良好后，再測定所需的 轉(zhuǎn)角 比較上述三種方法：扭矩扳手法，操作簡單，準確度較高；測量螺栓伸長法中，用千分尺直接 測量時，控制預緊力最準確，但此法生產(chǎn)效率你低；用百分表測量和螺母轉(zhuǎn)角法，準確度最低，生 產(chǎn)率也低，若想較準確控制預緊力，需要有一定的操作經(jīng)驗。 7.5.2、過盈連接 過盈連接是利用相互配合的零件間的過盈來實現(xiàn)連接的，

55、屬于不可拆卸連接。在過盈連接中， 被包容件和包容件的表面應清潔；位置要正確，不應有歪斜；實際過盈量要符合要求，以保證設(shè)計 的連接強度。 過盈連接的裝配方法主要有以下三種。 1、壓裝法 壓裝法是將有過盈量配合的兩個零件壓到配合位置的裝配過程。分手工錘擊壓裝和壓力機壓裝。錘 擊壓裝的質(zhì)量不易保證，一般多用于銷、健、短軸等的過渡配合連接，以及單件小批生產(chǎn)中滾動軸 承、軸套的裝配。錘擊法所用的手錘重量在0.25 1.25 ，直接錘擊時，手錘的材料要比被沖擊材 料要軟，有硬木、巴氏合金、銅或其它軟金屬手錘。用鋼制手錘敲擊時，必須用軟金屬（棒或套簡） 襯墊。敲擊時施力要均勻，且施力不宜過大，應將被包括件慢

56、慢敲入包容件。 壓力機壓裝的導向性較好，壓裝的質(zhì)量和效率較高，壓力機壓裝一般多用于各種盤類零件內(nèi)的 襯套，軸、軸承等的過盈配合連接。 2、溫差法 溫差法是利用熱膨冷縮的原理進行裝配的。主要有下面兩種。 1）熱裝 熱裝是指具有過盈量的兩個零件，裝配時先將包容件加熱脹大，再將被包容件裝配 到配合位置的過程。熱裝時采用的加熱方法主要有火焰加熱、介質(zhì)加熱、電加熱等。 2）冷裝 冷裝是指具有過盈量配合的兩個零件，裝配時先將被包容件用冷卻劑冷卻，使其尺 寸收縮，再裝入包容件中使其達到配合位置的過程。冷裝常用的冷卻劑有固體二氧化碳、液態(tài)氮， 也有采用液態(tài)空氣和液態(tài)氧的。 3、液態(tài)套裝 液壓套裝是利用高壓油（

57、可高至 200MPa ）使包容件脹大和將被包容件壓入的 方法。此法適于入過盈量較大的大中型零件連接，具有可拆性。 7.5.3 軸承裝配 軸承是機械產(chǎn)品中應用最廣泛的元件之一。其特點是本身制造精度高，剛性較差，工作精度要 求較高，若裝配不當，將直接影響機械的性能和使用壽命。 1、滑動軸承裝配 滑動軸承的裝配方法主要取決于滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式。 1）、整體式滑動軸承（或稱軸套）的裝配步驟 （ 1）去除軸承和軸承座的毛刺并清洗擦干，然后在軸承外徑和軸承座孔內(nèi)涂機油 （ 2）軸套壓入。壓入方法可根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)尺寸和配合過盈量的大小進行選擇，當尺寸和過盈 量 都較小時，可采用手錘敲入；當尺寸和過盈量較大時

58、，宜采用壓力機壓入或用拉入夾具壓入，見圖 12 18。壓入時的注意事項可參考過盈連接中的壓入法。另需注意，若軸承上有油孔，壓入時應與 機體上的油孔對正。 （ 3）軸套的固定 對于負荷較大的滑動軸承，壓入后，需用定位銷或緊定螺釘將其固定。 （ 4）軸承的修整 對于壁厚較小的軸承，壓裝后內(nèi)孔容易變形。常見的是內(nèi)孔縮小或產(chǎn)生形狀 誤差，可根據(jù)內(nèi)徑尺寸的大小，采用鉸削或刮削等方法，對軸承孔進行修整。 圖 12 18 2）剖分式滑動軸承的裝配 剖分式滑動軸承的結(jié)構(gòu)如圖 1219 所示，其裝配步驟如下： （ 1）軸承（軸瓦）與軸承座、蓋的裝配裝配時，應使軸瓦與座孔有良好的接觸，若達不到要 求， 對于厚壁軸

59、瓦可以座孔為基準，刮削瓦背部，同時還應注意帶肩軸瓦的臺肩應緊靠座孔的兩端，達 H7 到 H7 配合，若太緊也要刮削；對于薄壁軸瓦，在批量較大時，則不需要刮削，可采用選配的方法 f7 來滿足裝配要求。另外，軸瓦的剖分面應比軸承座孔的剖分面高一些， 以形成要求的配合過盈。其 高出值為 h4 （ 為軸瓦與座孔的配合的過盈量） ，一般 h 0.050.10 。軸瓦裝入時， 在剖面上墊上木板，用錘子輕輕敲入，避免將剖分面敲毛，影響裝配質(zhì)量。 （ 2）軸瓦定位 大批量生產(chǎn)時，用軸瓦和軸承座、蓋上加工好的定位結(jié)構(gòu)實現(xiàn)定位。小批量生 產(chǎn) 時，一般采用定位銷實現(xiàn)定位。 （ 3）刮削軸瓦孔 剖分式軸瓦一般都是用與

60、其相配的軸研點，通常先刮下瓦再刮上瓦。 （ 4）清洗軸瓦，重新裝入。 圖 12 19 2、滾動軸承的裝配 1）、準備工作及注意事項 滾動軸承作為一種精密部件，其精度高，且大多數(shù)剛性較差，為保證良好的裝配質(zhì)量，應重視 裝配前的準備工作。 （ 1）按所裝軸承的結(jié)構(gòu)和裝配工藝要求，備好所需工具和量具。 （ 2）按圖紙要求檢查與軸承相配零件上有關(guān)部位的表面質(zhì)量和尺寸。 （ 3）清洗與軸承配合的零件，擦干后涂上一層薄油。 （ 4）部分軸承裝配前需要清洗，但對涂有防銹潤滑的或兩端帶防尖塵蓋、密封圈的軸承則不需 要 清洗。 2）、裝配方法 滾動軸承的裝配方法主要取決于軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸大小和與相配件的配合性質(zhì)