【正文】 ?4 ）制定各工序裝配操作規(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。裝配時(shí)，按產(chǎn)品裝配圖及裝配系統(tǒng)圖工作。 20 第五章 機(jī)器裝配工藝 Machine Assembling 機(jī)械制造工藝學(xué) 第三節(jié) 機(jī)器結(jié)構(gòu)的 裝配工藝性 Assembliability for Structure of Machines 21 一、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元 ?所謂劃分成獨(dú)立的裝配單元，就是要求機(jī)器結(jié)構(gòu)能劃分成獨(dú)立的組件、部件等。 ?3 ）機(jī)器局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，整個(gè)機(jī)器只是局部變動(dòng)，使機(jī)器改裝起來方便，有利于產(chǎn)品的改進(jìn)和更新?lián)Q代。這樣，箱體、操縱箱便成為兩個(gè)獨(dú)立的裝配單元，分別平行裝配。 圖 58 軸的兩種結(jié)構(gòu)比較 24 一、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元 ?問題： 圖 59 所示為傳動(dòng)齒輪箱的裝配，圖 59a 中各齒輪軸系分別裝配在大箱體上，裝配過程十分不便 ?改進(jìn)： 如將大箱體改為圖 59b 的形式，傳動(dòng)齒輪軸系裝配在分離的小齒輪箱內(nèi)，成為獨(dú)立的裝配單元。其中圖 a 是采用修配軸肩的方式調(diào)整圓錐齒輪的嚙合間隙 ?改進(jìn)： 改為圖 b 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)整圓錐齒輪的嚙合間隙。來保證溜板壓板與床身導(dǎo)軌間具有合理的間隙。 圖 514 兩種活塞連接結(jié)構(gòu) 30 三、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸 ?問題： 圖 515a 所示，軸上的兩個(gè)軸承同時(shí)裝入箱體零件的配合孔中，既不好觀察，導(dǎo)向性又不好，使裝配工作十分困難。圖 a 中設(shè)計(jì)者為了外觀好看，將固定螺栓放置在床腿空腔內(nèi)，這就使裝配工作十分困難。 ?改進(jìn)： 。 圖 518 軸承的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮拆卸問題 34 三、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸 ?問題： 圖 520a 所示定位銷孔為盲孔的結(jié)構(gòu)，這樣取出定位銷很困難 ?改進(jìn)： 圖 b 的通孔結(jié)構(gòu)，或采用帶螺紋孔的定位銷（圖 c ) ，就可以方便地取出銷子。 ?在裝配關(guān)系中 ， 對(duì)裝配精度有直接影響的零 、 部件的尺寸和位置關(guān)系 ， 都是 裝配尺寸鏈的組成環(huán) 。 相應(yīng)地 ， 應(yīng)將直接連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的那個(gè)位置尺寸或位置關(guān)系標(biāo)注在零件圖上 ?又稱一件一環(huán)原則 38 二、裝配尺寸鏈建立 ?裝配尺寸鏈應(yīng)進(jìn)行必要的簡化 —— 簡化原則 ?裝配尺寸鏈的“方向性” —— 方向性原則 ?機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)通常都比較復(fù)雜 ， 對(duì)裝配精度有影響的因素很多 ， 在查找尺寸鏈時(shí) ， 在保證裝配精度的前提下 ，可以不考慮那些影響較小的因素 ， 使裝配尺寸鏈適當(dāng)簡化 。 ?裝配尺寸鏈的計(jì)算可分為正計(jì)算和反計(jì)算 。產(chǎn)品采用互換裝配法時(shí)，裝配精度主要取決于零件的加工精度，裝配時(shí)不經(jīng)任何調(diào)整和修配，就可以達(dá)到裝配精度。 ?在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時(shí)各組成環(huán)不需挑選或改變其大小或位置，裝配后即能達(dá)到裝配精度的要求，但少數(shù)產(chǎn)品有出現(xiàn)廢品的可能性，這種裝配方法稱為大數(shù)互換法（或部分互換法）。 44 完全互換裝配法 ?完全互換裝配法裝配尺寸鏈解算 ?采用完全互換裝配法時(shí)，裝配尺寸鏈采用極值公差公式計(jì)算（與工藝尺寸鏈計(jì)算公式相同）。 ?3 ）尺寸大小 尺寸相近、加工方法相同的組成環(huán)，其公差值相等。即對(duì)屬于外尺寸（如軸）的組成環(huán)按基軸制（ h ）決定其極限偏差和分布，屬于內(nèi)尺寸（如孔）的組成環(huán)按基孔制（ H ）決定其公差分布，孔中心距的尺寸極限偏差按對(duì)稱分布選取。 47 完全互換裝配法 【解】 【例 51】 A2 A3 A1 A5 A4 A0 圖 521 齒輪與軸部件裝配 圖示齒輪部件 ， 齒輪空套在軸上 ， 要求齒輪與擋圈的軸向間隙為 ～ 。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸 ， 公差帶位置確定： 04 ?? 0. 07 0 03 0 2 0. 04 1 0. 0643 , 5 , 30A A A? ??? ? ??協(xié)調(diào)環(huán) A5 的極值公差為： T5＝ T0－ (T1+T2+T3+T4)＝ ?協(xié)調(diào)環(huán) A5的中間偏差為： Δ5＝ Δ3－ Δ0－ Δ1－ Δ2－ Δ4 ＝ [－ － (－ )－ (－ )－ (－)]＝－ ?協(xié)調(diào)環(huán) A5 的極限偏差 ES5 、 EI5 分別為： A2 A3 A1 A5 A4 A0 圖 521 齒輪與軸部件裝配 555 ( 5 ) m m? ? ? ? ? ? ? ?5 ( 5 ) m m? ? ? ? ? ? ? ? 協(xié)調(diào)環(huán) A5 的尺寸和極限偏差為： A5＝ ??A1＝ A2＝ ， A3＝ ， A4= ， A5＝ mm ?? ?? ??49 大數(shù)互換裝配法 ?完全互換法的裝配過程雖然簡單，但它是根據(jù)極大極小的極端情況來建立封閉環(huán)與組成環(huán)的關(guān)系式，在封閉環(huán)為既定值時(shí)，各組成環(huán)所獲公差過于嚴(yán)格，常使零件加工過程產(chǎn)生困難。 ?采用大數(shù)互換法裝配時(shí)，裝配尺寸鏈采用統(tǒng)計(jì)公差公式計(jì)算。 ?3）采用大數(shù)互換裝配時(shí)，各組成環(huán)公差遠(yuǎn)大于完全互換法時(shí)各組成環(huán)的公差，其組成環(huán)平均公差將擴(kuò)大 倍。 選擇裝配法有三種不同的形式：直接選配法、分組裝配法和復(fù)合選配法。 ?復(fù)合選配法 54 分組裝配法 活塞與活塞銷在冷態(tài)裝配時(shí) ， 要求有 ～ 。 3 ） 確定各尺寸： 若活塞銷直徑尺寸定為： ， 將其分為 4組 ， 解圖 524所示尺寸鏈 ， 可求得活塞銷孔與之對(duì)應(yīng)的分組尺寸如下： 0 28 ?? ?AA1（ 活塞銷直徑 ） A2（ 銷孔直徑 ） A0 圖 524 活塞銷與活塞銷孔裝配尺寸鏈 2）確定分組數(shù) ：平均公差為 ，經(jīng)濟(jì)公差為 ，可確定分組數(shù)為 4。 4 ）分組數(shù)不宜過多，零件尺寸公差只要放大到經(jīng)濟(jì)加工精度即可，否則，就會(huì)因零件的測量、分類、保管工作量的增加而使生產(chǎn)組織工作復(fù)雜，甚至造成生產(chǎn)過程混亂。 由于這一組成環(huán)的修配是為補(bǔ)償其它組成環(huán)的累積誤差以保證裝配精度 ， 故又稱為補(bǔ)償環(huán) 。 58 圖 525 車床主軸中心線與尾座套筒中心線等高裝配尺寸鏈 A 1 A 2 A 3 三、修配法 車床主軸孔軸線與尾座套筒錐孔軸線等高誤差要求為 0～ ，且只允許尾座套筒錐孔軸線高 。 用修配法裝配 ， 試確定 A A A3的偏差 。 59 三、修配法 用 A00表示修配前封閉環(huán)實(shí)際尺寸。 此時(shí) ， 直接獲得尾座套筒孔軸線至底板底面的距離 A23， 由此而構(gòu)成的新的裝配尺寸鏈 ， 組成環(huán)數(shù)減少為兩個(gè) ， 這是裝配尺寸鏈最短路線 （ 最少環(huán)數(shù) ） 原則的一個(gè)應(yīng)用 。 【 例 55】 ?A2 A3 A1 A5 A4 A0 圖 521 齒輪與軸部件裝配 1 ）畫裝配尺寸鏈圖如圖 5－ 2l 所示，并校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸，依題意，軸向間隙為 ～ ，則封閉環(huán) A0＝ mm ，封閉環(huán)公差 T0＝ 。 3 ． 自身加工修配法 在機(jī)床制造中 ， 有些裝配精度要求較高 ， 若單純依靠限制各零件的加工誤差來保證 ， 勢必要求各零件有很高的加工精度 ， 甚至無法加工 ，而且不易選擇適當(dāng)?shù)男夼浼?。 ?固定調(diào)節(jié)法 圖 527a所示部件中，齒輪軸向間隙要求控制在 ～ 圍內(nèi)。 【解】 AK A0 AS AS A2 A1 b） c） 在尺寸鏈 c中 ， A0是在裝配中最后保證的 ， 是封閉環(huán) 。 已知A1=30mm 、 A2=5mm 、 A3=43mm 、 A4= mm （ 標(biāo)準(zhǔn)件 ） ，A5=5mm 。 A0＝ A3(A1+A2+A4+A5)＝ 0 ??2）選擇 A5為調(diào)整件 67 四、調(diào)整法 Fmax＝ T00－ T0＝ － ＝ 4 ）計(jì)算調(diào)整件 A5 的最大調(diào)整量 5 ）確定各組成環(huán)極限偏差 ?A3 ＝ ， A1＝ ， A2＝ ， A4＝ ?? ?Δ0＝ ， Δ1＝ ， Δ2＝ ， Δ3＝ ， Δ4＝ 6 ）計(jì)算調(diào)整件 A5 的極限偏差 調(diào)整件 A5 的中間偏差為 Δ5＝ Δ3－ (Δ1＋ Δ2＋ Δ4) － Δ0 ＝ ES5＝ ； EI5＝ 0mm，所以調(diào)整件尺寸 A5= mm ?7 ）確定調(diào)整件的分組數(shù) Z 取封閉環(huán)公差與調(diào)整件公差之差作為調(diào)整件各組之間的尺寸差 S ，則 S＝ T0－ T5＝ (－ )＝ 調(diào)整件的分組數(shù) Z為 Z＝ F/S＋ 1＝ ＋ 1＝ ≈4 分組數(shù)不能為小數(shù)，取 Z ＝ 4 。 ? 一般分組數(shù) Z 取 3 ～ 4 為宜。 這種方法在機(jī)床裝配中應(yīng)用較多 ， 如裝配機(jī)床主軸時(shí) ，通過調(diào)整前后軸承的徑向圓跳動(dòng)方向來控制主軸錐孔的徑向跳動(dòng)；在滾齒機(jī)工作臺(tái)分度蝸輪的裝配中 ， 采用調(diào)整兩者偏心方向來抵消誤差 ， 提高裝配精度