第8章机械装配基础第8章机械装配基础8.1 8.1 机械装配精度机械装配精度装配—根据技术要求将若干零件接合成部件或将若干个零件和部件接合成产品的劳动过程的劳动过程。

装配内容—零部件的清洗零部件的清洗、、接合接合、、调整调整、、试验、检验检验、、油漆和包装油漆和包装。

机械产品质量—(1)物理参数物理参数：：转数转数、、质量质量、、平衡、密封密封、、磨擦等;(2)几何参数几何参数：：距离精度距离精度、、相互位置精度，相对运动精度相对运动精度，，配合精度和接触精度精度和接触精度。

8.1.1 装配的距离精度距离精度是指保证一定的间隙是指保证一定的间隙、、配合质量配合质量、、尺寸要求等相关零件要求等相关零件、、部件的距离尺寸的准确程度部件的距离尺寸的准确程度。

图8-1车床装配的尺寸B 3B 1B 0B 2A 2A 3A 1A 08.1.2 装配的相互位置精度活塞连杆缸体曲轴3α0α1α2α装配相互位置精度--反映各零件有关相互位置与装配相互位置的关系的关系。

8.1.3 装配的运动精度装配的运动精度有①主轴圆跳动②轴向窜动③转动精度④传动精度它们主要与主轴轴颈处的精度它们主要与主轴轴颈处的精度、、轴承精度精度、、箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关精度有关。

8.1.4 接触精度接触精度是指配合表面接触达到规定接触面积的大小与接触点分布情况定接触面积的大小与接触点分布情况。

接触精度主要影响接触刚度和配合质量的稳定性质量的稳定性。

上述精度之间的关系上述精度之间的关系：：接触精度和配合精度是距离精度的基础接触精度和配合精度是距离精度的基础。

位置精度又是相对运动精度的基础位置精度又是相对运动精度的基础。

装配精度与零件精度之间的关系装配精度与零件精度之间的关系：：一般来说零件精度越高一般来说零件精度越高，，装配精度就越容易保证越容易保证。

但装配精度不完全依靠零件精度来达到度来达到，，而与装配方法有关。

8.2 8.2 装配尺寸链装配尺寸链8.2.1 装配尺寸链的概念装配尺寸链—是以某项装配精度指标或装配要求作为封闭环配要求作为封闭环，，查找所有与该项精度指标或装配要求有关零件尺寸或位置要求作为组成环而形成的尺寸链环而形成的尺寸链。

装配尺寸链是保证装配精度的依据装配尺寸链是保证装配精度的依据。

5A ′4A ′3A 1230A 0A 1A 2A 3A 4A 5A 5A 2A 4A 458.2.2 装配尺寸链的建立最短路线原则--要求装配尺寸链中所占据的组成数目最少占据的组成数目最少，，即每个有关零件仅以一个组成环列入一个组成环列入。

建立装配尺寸步骤建立装配尺寸步骤：：(1) 封闭环确定封闭环确定：：装配间隙0.2~0.7mm 为装配精度要求精度要求，，即(2) 组成环确定组成环确定：：遵守尺寸链最短路线原则遵守尺寸链最短路线原则。

(3) 画出尺寸链图画出尺寸链图。

mmA 2.07.000++=8.2.3 装配尺寸链的计算方法装配尺寸链应用于两方面装配尺寸链应用于两方面：：(1)正计算—用于验算用于验算。

(2)反计算—用于设计用于设计。

计算方法有计算方法有：：（1）极值法（2）概率法(1)极值法极值法正计算与工艺尺寸链同极值法正计算与工艺尺寸链同。

极值法反计算:选相依尺寸—选择加工容易或生产上受限制较少的组成环容易或生产上受限制较少的组成环。

1) 分析建立装配尺寸链2)确定组成环公差确定组成环公差。

①求平均公差1)()(0−=n A T A T icp②计算相依尺寸公差—“相依尺寸”公差3) 确定组成环上下偏差①按入体原则确定即：包容面(孔)下偏差为零下偏差为零；；被包容面(轴)上偏差为零上偏差为零。

∑−=−=21)()()(n i iyA T A T A T )(yA T②计算相依尺寸上下偏差∑∑∑∑∑∑∑∑−+==−+==−+=−=−+=−=−+−=−+−=+−=+−=2n 1m i im1i i 0y 2n 1m i im1i i 0y 1n 1m i i1m 1i i 0y 1n 1m i i1m 1i i 0y )A (EI )A (ES )A (ES )A (EI )A (ES )A (EI )A (EI )A (ES )A (ES )A (EI )A (EI )A (EI )A (EI )A (ES )A (ES )A (ES例：如图如图，，轴向装配间隙为0.05~0.15mm,A 1=41mm, A 2=A 4=17mm A 3=7mm 。

环的公差及偏差环的公差及偏差。

图8-4 双联转子泵轴向关系简图相依尺寸级级—A )7IT (mm 7A )7IT (mm 17A A 10015.030018.042−−===解: (1)分析和建立尺寸链图封闭环尺寸是mm025.0151.01n )A (T )A (T 0i cp =−=−=15.005.000A ++=A 0A 4A 1A 3A 2（2）确定各组成环公差确定各组成环公差：：选择A1为“相依尺寸到第21张(3)计算相依尺寸偏差故“相依尺寸”为：mmmm mm mm mm ES ES ES A EI A EI mmmm mm mm mm EI EI EI A ES A ES 05.000005.0)()()()()(099.0)018.0()015.0()018.0(15.0)()()()()(43214321=++++=+++==−+−+−+=+++=mmA 099.005.0141++=+0.05+0.15A 0+0.05000+0.009+0.018+0.015+0.018A 141A 2 -17A 3 -7A 4-17EI ES 基本尺寸表8-1返回本章目录(2)概率法极值法优点是简单可靠, 缺点是在封闭环公差较小组成环数量较多时公差较小组成环数量较多时，，各组成环公差会很小很小，，使零件加工困难使零件加工困难，，增加零件制造成本增加零件制造成本。

因此因此，，在成批生产或大量生产中在成批生产或大量生产中，，当装配精度要求高精度要求高，，组成环数目又较多时组成环数目又较多时，，应用概率法解尺寸链比较合理法解尺寸链比较合理。

1) 各环公差计算独立随机变量之和的均方根误差与这些随机变量相应的值有如下关系:在装配尺寸链中, 其组成环是彼此独立的随机变量的随机变量，，因此作为组成环合成封闭环的数值也是一个随机变量数值也是一个随机变量。

∑−==1120n i iσσ0σi σ当尺寸链中各组成环的尺寸误差分布都遵循正态分布规律则其封闭环必将遵循正态分布规律此时尺寸的随机误差即尺寸的分散范围为其均分均误差的6倍。

令尺寸的公差为，则封闭环公差为σ6)(=iA T ∑−==112)()(n i iA T A T如零件尺寸不属于正态分布时如零件尺寸不属于正态分布时，，则引入一个相对分布系数K ，则有则有：：不同分布曲线的相对分布系数值见表8-2[]∑−==112)()(n i iA KT A T 返回本章目录表8-2 一些尺寸分布曲线的K和e值∑∑−+==−=1110n m i im i i A A A s r2）各环平均尺寸的计算根据概率论原理根据概率论原理，，各环的基本尺寸是以尺寸分布的集中位置即用算术平均来表示来表示，，所以装配尺寸链中有A当各组成环的尺寸分布曲线属于对称分布分布，，而且分布中心与公差带中心重合时，则其尺寸分布算术平均值等于该尺寸公差带中心尺寸尺寸公差带中心尺寸，，此时有∑∑−+==−=1110n m i iMm i iM MA A A s rA到第16张例：如上图利用概率法求各组成环公差及上下偏差(设各零件加工符合正态分布)。

解：(1)分析和建立装配尺寸链封闭环尺寸为mmA 15.005.00++=(2) ) 确定各组成环公差确定各组成环公差确定各组成环公差。

相依环公差:mmmm n A T A T icp05.0151.01)()(0=−=−=mmA A 0043.04217−==mmA 0037.037−=mmmmA T A T A T A T A T 07.0037.0043.0043.01.0)()()()()(222223242221=−−−=−−−=确定各环公差:(2)计算相依尺寸的平均尺寸(3)计算相依尺寸及其偏差mm A A A A A mmA mmA A mmA M M M M M M M M M 0385.419815.62037.0778785.162043.017171.0205.015.0342013420=+++==−+==−+===++=ss s r s s r mmmm A T A A M0735.00035.0035.0035.0111410385.412)(+++−⇒=±=r r 到第18张8.3保证装配精度的工艺方法8.3.1 互换法互换法实质互换法实质：：用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法配精度的一种方法。

根据互换程度根据互换程度，，分两种分两种：：(1)完全互换法：就是机器在装配过程中每个待装配零件不需要挑选个待装配零件不需要挑选、、修配和调整装配后就能达到装配精度能达到装配精度。

计算方法计算方法：：按装配尺寸链中极值法计算按装配尺寸链中极值法计算。

优点优点：：①装配过程简单装配过程简单，，装配生产率高②对工人的技术水平要求不高③便于组织流水线及自动化装配④容易实现零部件专业协作⑤便于备件供应及维修工作便于备件供应及维修工作。

缺点缺点：：在装配精度高在装配精度高，，环数较多时就难以满足零件加工经济精度要求零件加工经济精度要求。

适用适用：：在满足零件加工经济精度情况下在满足零件加工经济精度情况下，，首先考虑选用完全互换考虑选用完全互换。

（2）不完全互换法（部分互换法部分互换法））用极值法计算各组成环的公差结果有时候难于满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工于满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工，，因此可以适当放大零件公差来达到装配精度因此可以适当放大零件公差来达到装配精度。

计算方法：概率法优点：放大了零件制造公差放大了零件制造公差，，零件加工容易，成本低成本低。

缺点：有极小部分产品达不到装配精度有极小部分产品达不到装配精度（（正常情况0.27%）。

8.3.2 选配法（1）直接选配法由装配工人在许多待装配的零件中凭经验挑选合适的零件装配在一起保证装配精度挑选合适的零件装配在一起保证装配精度。

优点优点：：简单缺点缺点：：①选配时间长选配时间长；；②不宜在有节拍的生产中用不宜在有节拍的生产中用。

（2）分组选配法将被加工零件的制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组工测量后分组（（公差放宽几倍分几组公差放宽几倍分几组），），），并按对并按对应组进行装配以保证装配精度的方法。