【文章內(nèi)容簡介】 裝配法 —— 完全互換裝配法 1 2 3 4 5 A 2 A 0 A 1 A 4 A 3 例 5：如圖，冷態(tài)下的軸向裝配間隙為 ~, A1=41mm, A2=A4=17mm，A3=7mm。求各組成環(huán)的公差及偏差 。 雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵軸向關(guān)系簡圖 54 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 相依尺寸級級—)7(7)7(17100 1 00 1 AAAAITmmITmm?????解 : (1) 分析和建立尺寸鏈圖 封閉環(huán)尺寸是 )()( 0 ????? n ATAT icp 0 ???AA 0 A 4 A 1 A 3 A 2 （ 2）確定各組成環(huán)公差： 選擇 A1為“相依尺寸（協(xié)調(diào)環(huán)）” 55 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 (3) 計算相依尺寸偏差 故“相依尺寸”為： mmmm)()()()()()()()()()()()()(4320143201??????????????????????AESAESAESAEIAEIAEIAEIAEIAESAES 41 ???A 基本尺寸 ES EI A1 41 A2 17 A3 7 A4 17 + + + + + 0 0 0 A0 0 + + 56 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 ?當(dāng)組成環(huán)為 標(biāo)準(zhǔn)件 尺寸時 (如軸承環(huán)或彈性墊圈的厚度等 )，其公差大小和極限偏差在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定，是 已知值 。 ?對于 同時為幾個不同裝配尺寸鏈的組成環(huán) (稱為公共環(huán) )，其公差及分布位置的確定，應(yīng)根據(jù) 對其有嚴(yán)格公差要求的那個裝配尺寸鏈的計算來確定 。在其余尺寸鏈計算中，該環(huán)的尺寸已經(jīng)成為已知值。 ?尺寸相近、加工方法相同的組成環(huán) ，可取相等的公差值。 ?難加工或難測量的組成環(huán) ，可取較大的公差值。 ?各組成環(huán)的極限偏差按如體原則確定。 ?如通過上述過程確定各組成環(huán)公差后，不能滿足裝配后封閉環(huán)的要求。則可從組成環(huán)中選擇一個環(huán)，其公差大小和分布位置不按上述方法確定，而是通過計算確定，以便用它來協(xié)調(diào)各組成環(huán)與封閉環(huán)的關(guān)系，以滿足封閉環(huán)的要求。 ?這個預(yù)定在尺寸鏈中起協(xié)調(diào)作用的組成環(huán)稱為協(xié)調(diào)環(huán)，也叫補償環(huán)。 57 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 ?一般選用便于制造及便于測量的零件尺寸作為補償環(huán)，取較小的制造公差，這樣可放寬難加工零件的尺寸公差。 ?協(xié)調(diào)環(huán)的尺寸是通過解算尺寸鏈求得的。 58 完全互換裝配法的特點及應(yīng)用場合 ?裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠 ?對裝配工人的技術(shù)等級要求低 ?裝配工作簡單、經(jīng)濟、生產(chǎn)率高 ?便于組織流水裝配和自動化裝配 ?可保證零件、部件的互換性 ?便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和協(xié)作生產(chǎn) ?容易解決備件供應(yīng) ?當(dāng)封閉環(huán)要求較嚴(yán)且組成環(huán)數(shù)目較多時，會提高零件的精度要求，造成零件加工比較困難 在成批、大量生產(chǎn)中，只要各組成環(huán)的加工在技術(shù)上有可能，且經(jīng)濟上合理時， 應(yīng)盡量優(yōu)先采用完全互換裝配法 59 大數(shù)互換裝配法 ?概念 指在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時的各組成環(huán)不需要挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達到封閉環(huán)的公差要求。采用的是統(tǒng)計公差公式計算。 ?要求 尺寸鏈封閉環(huán)的統(tǒng)計公差應(yīng)小于或等于封閉環(huán)的公差要求 00STT?2 2 20101 mS i i iiT k Tk ??? ?其中 60 大數(shù)互換裝配法 0ST ??封閉環(huán)統(tǒng)計公差 0T ??封閉環(huán)公差要求值 iT ??第 i個組成環(huán) 公差 i? ??第 i個組成環(huán)傳遞系數(shù) m?? 組成環(huán)環(huán)數(shù) 0k ??封閉環(huán)的相對分布系數(shù) ik ??第 i個組成環(huán)的相對分布系數(shù) 2 2 20101 mi i iik T Tk ????(3) 表征尺寸分散性的系數(shù)，正態(tài)分布時 k=1。 61 大數(shù)互換裝配法 反計算時，可按“等公差”原則先求出各組成環(huán)的平均統(tǒng)計公差 ,avST再根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，考慮各組成環(huán)尺寸的大小和加工難易程度進行適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整方法同完全互換法。 00,221av S miiikTTk????(4) 62 大數(shù)互換裝配法 00,221av S miiikTTk????0,1a v L miiTT????比較上兩式可見：當(dāng)封閉環(huán)的公差 T0相同時，組成環(huán)的平均統(tǒng)計公差 Tav,S大于平均極值公差 Tav,L。 可見大數(shù)互換法的實質(zhì)是使各組成環(huán)的公差比完全互換法所規(guī)定的公差大，從而使組成環(huán)的加工比較容易，降低了加工難度及加工成本。但是，其結(jié)果會使一些產(chǎn)品裝配后超出規(guī)定的裝配精度。 比較 極值公差 統(tǒng)計公差 63 大數(shù)互換裝配法求解結(jié)果的超差數(shù)量計算 ? 方法 ： 以一定的置信水平 P(％ )為依據(jù) ? 置信水平 ： 代表裝配后合格產(chǎn)品所占的百分?jǐn)?shù) ? 超差產(chǎn)品的百分?jǐn)?shù) ： 1－ P 通常，封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，取置信水平 P=%， 這時相對分布系數(shù) k0=1， 產(chǎn)品中有 1－ P＝ ％ 的超差產(chǎn)品 。 在一定生產(chǎn)條件下，要求適當(dāng)放大組成環(huán)公差時，可取較低的 P值 。 64 大數(shù)互換裝配法中的相對分布系數(shù) ?組成環(huán)的 相對分布系數(shù) ki：表征尺寸分散性的系數(shù)，取決于組成環(huán)的分布形式，正態(tài)分布時， k=1。 ?組成環(huán)的 相對不對稱系數(shù) e：表征分布曲線不對稱程度的系數(shù)。 常見的幾種分布曲線及其相對分布系數(shù) k與相對不對稱系數(shù) e的取值 1 k 0 0 0 e 分布曲線 外尺寸 內(nèi)尺寸 偏態(tài)分布 瑞利分布 均勻分布 三角分布 正態(tài)分布 分布特征 2Te?2Te?2Te?65 大數(shù)互換裝配法中相對分布系數(shù)的選取 ?大批大量生產(chǎn)條件下，在穩(wěn)定工藝過程中，工件尺寸趨近正態(tài)分布，可取 k=1， e=0。 ?在不穩(wěn)定工藝過程中，當(dāng)尺寸隨時間近似線性變動時，形成均勻分布。計算時沒有任何參考的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，尺寸與位置誤差一般可當(dāng)作均勻分布，取 k=， e=0。 ?兩個分布范圍相等的均勻分布相結(jié)合，形成三角分布。計算時沒有參考的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，尺寸與位置誤差也可當(dāng)作三角分布，取 k=， e=0。 ?偏心或徑向圓跳動趨近瑞利分布，取 k=， e=。對于偏心在某一方向的分布，取 k=， e=0。 ?平行、垂直誤差趨近某些偏態(tài)分布；單件小批生產(chǎn)條件下，工件尺寸也可能形成偏態(tài)分布，偏向最大實體尺寸這一邊，取 k=， e=177。 。 66 大數(shù)互換裝配法的組成環(huán)公差計算 1 當(dāng)尺寸鏈中各組成環(huán)在其公差帶內(nèi)按正態(tài)分布時，封閉環(huán)也必按正態(tài)分布。此時， k0=ki=1， e0=0。各組成環(huán)的平均統(tǒng)計公差 Tav,S成為平均平方公差 Tav,Q 2 當(dāng)尺寸鏈中各組成環(huán)具有各種不同分布時，只要組成環(huán)數(shù)不太小 (m≥5) ，各組成環(huán)分布范圍相差不大時，封閉環(huán)也趨近正態(tài)分布。此時， ki=k， k0=1， e0=0。各組成環(huán)的平均統(tǒng)計公差 Tav,S成為平均當(dāng)量公差 Tav,E 0,21a v Q miiTT????(5) 67 大數(shù)互換裝配法的組成環(huán)公差計算 0,21a v E miiTTk ????(6) 00,221av S miiikTTk????比較 用大數(shù)互換法最理想的情況是組成環(huán)呈正態(tài)分布，此時平均平方公差 Tav,Q最大。 大 小 68 大數(shù)互換裝配法的特點 ?同完全互換法相似，只是互換程度不同。 ?由于大數(shù)互換法采用統(tǒng)計公差公式計算，因而擴大了組成環(huán)的公差，尤其是在環(huán)數(shù)較多時，組成環(huán)又呈正態(tài)分布時，擴大的組成環(huán)公差最顯著，因而對組成環(huán)的加工更為方便。 ?有少數(shù)產(chǎn)品超差。 ?只要當(dāng)放大組成環(huán)公差所得到的經(jīng)濟效果超過為避免超差所采取的工藝措施花的代價后，才可能采用大數(shù)互換法。 ?常應(yīng)用于生產(chǎn)節(jié)拍不是很嚴(yán)格的成批生產(chǎn)中 。如機床和儀器儀表等產(chǎn)品裝配中。 69 分組裝配法 ? 概念的提出 采用互換裝配法達到封閉環(huán)公差要求，是靠限制組成環(huán)的加工誤差來保證的。當(dāng)封閉環(huán)公差要求很嚴(yán)時，采用互換法會使組成環(huán)的加工很困難或很不經(jīng)濟。為此，當(dāng)尺寸鏈環(huán)數(shù)不多時，可采用分組裝配法。 ? 概念 先將組成環(huán)的公差相對于互換裝配法所求的值增大若干倍，使其能較經(jīng)濟地加工；然后，將各組成環(huán)按其實際尺寸大小分為若干組，各對應(yīng)組進行裝配，從而達到封閉環(huán)公差要求。也稱 分組互換法 。 ? 分組裝配法采用極值公式計算 70 分組裝配法 如圖，裝配技術(shù)要求規(guī)定：活塞銷 1與活塞銷孔在冷態(tài)裝配時，應(yīng)有 ~，即最大和最小過 盈量 71 分組裝配法尺寸鏈的計算方法 分別為 m a x m in m a x D d m m? ? ? ?m in m a x m in D d m m? ? ? ?∴ 封閉環(huán)公差 T0—— 過盈公差為： 0 m a x m in Y Y m m? ? ?∴ 若采用完全互換法裝配，則銷與孔的平均極值公差 , LT m m?當(dāng)銷與銷孔的基本尺寸為 26mm時，其公差等級為 IT2。 ∴ 加工困難，不經(jīng)濟。 72 分組裝配法尺寸鏈的計算方法 采用分組法時 ： 先將銷與銷孔的公差在同方向都放大到四倍，由→ ，即 0 028d mm?? 528D mm???可用無心磨床加工 可用金剛鏜床加工 用精密量具測量尺寸，并按尺寸大小分成四組，涂上不同的顏色加以區(qū)別，或裝入不同容器內(nèi)，再按各對應(yīng)組進行裝配，即大的活塞銷配大的活塞銷孔，小的活塞銷配小的活塞銷孔，裝配后仍能保證過盈量的要求。具體分組如下圖所示。 73 分組裝配法尺寸鏈的計算方法 74 分組裝配法的實施條件 ?配合件的公差應(yīng)相等，公差要向同方向增大，增大的倍數(shù)應(yīng)等于分組數(shù)。 ?由于裝配精度取決于分組公差，所以 配合件的表面粗糙度和形狀公差 均需與分組公差相適應(yīng)， 不能隨尺寸公差的增大而放大 。表面粗糙度和形狀公差一般應(yīng)小于分組公差的 50％。因此， 分組法的組數(shù)不能任意增加，它受零件表面粗糙度和形狀公差的限制。 ?為保證對應(yīng)組內(nèi)相配件的數(shù)量要配套， 相配件的尺寸分布應(yīng)相同 ，如同為正態(tài)分布或同方向的偏態(tài)分布；否則，將如下圖所示產(chǎn)生剩余零件。為此，在實際生產(chǎn)中常常專門生產(chǎn)一些與剩余件配套的零件，以解決積壓剩余件問題。 正確采用分組裝配法的 關(guān)鍵 ，是 保證分組后各對應(yīng)組的配合性質(zhì)和配合公差滿足設(shè)計要求 。同時， 對應(yīng)組內(nèi)相配件的數(shù)量要配套 。為此，必須滿足以下條件： 75 分組裝配法的特點及應(yīng)用場合 ?可降低對組成環(huán)的加工要求，而不降低裝配精度。 ?增加了測量、分組和配套工作。 ?當(dāng)組成環(huán)數(shù)較多