(5)修配环A2、3的最大修配量。按式(7-9)可知
Zmax??Ti?T?=(0.1+0.1-0.06)㎜=0.14㎜
i?1n?1考虑到车床总装时,为提高接触精度,尾座底板与床身配合的导轨面还要配刮,必须留有一定的刮研量,而按式(7-10)求出的A2、3,其最大刮研量为0.14㎜,可满足要求,但最小刮研量为0时,就不能达到要求,故必须再附加一最小的修配量。取最小刮研量为0.15㎜,则合并加工后的
?0.15?0.30尺寸A2、3=(205?0.05?0.15)㎜=205?0.20㎜
4、调整法
调整法是指在装配时用改变产品中可调整件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。该装配法与修配法相似,各组成环可以按经济精度加工,由此而引起的封闭环累积误差,在装配时通过调整某一零件位置或更换某一不同尺寸的组成环(调节环)来补偿,达到规定的装配精度。常见的调整法有三种。
1)可动调整法 装配精度是通过改变调节件的位置来保证的癍配方法。这种方法调整方便,广泛应用于成批及大量生产中。常见的调节件有螺栓、斜面、挡环等。图7-15为一可动调整的装配实例。图7-15a是通过调整套筒轴向位置来保证它与齿轮轴向间隙的要求;图7-15b是用螺钉调整镶条的位置来保证燕尾导轨副的配合间隙;图7-15c是用调整螺钉使楔块上、下移动来调整丝杠和螺母的轴向间隙。
图12-15
2)固定调整法 是在装配尺寸链中选定一个或加入一个零件作为调节环,调节环是按一定尺寸间隔分级制成的一组零件,根据需要,选用某一尺寸级别的零件进行装配,从而保证装配精度的癍配方法。常用的调节件有垫圈,垫片,轴套等。
图7-16为固定调整法实例。装配时根据装配尺寸链中A?的要求,选择不同厚度的垫圈,来满足装配精度的需要。调节件预先按一尺寸间隔制做,如3.1,3.2,3.3,?4.0㎜等,以供装配时选用。
固定调整法装配适应于成批和大批大量生产。
3)误差抵消调整法 在装配过程中通过调整相关零件之间的相互位置,利用误差的失量特性,便其互相抵消,以保证封闭环精度的装配方法。
采用误差抵消调整法,在装配前需测出相关零部件误差的大小和方向,增加了辅助时间,对工人技术水平要求也较高,但这种装配方法可获得较高的装配精度,一般用在批量不大的机床装配中。
图7-16
7.4.2 装配方法的选择
产品或部件的装配方法,通常在产品的设计阶段即应确定。只有在装配方法确定后,再通过尺寸链的解算,才能合理地确定各个零件的加工精度。即使同一装配精度要求的同一产品,由于生产规模和生产条件等的差异,装配方法也有所不同。故选择装配方法时,应考虑产品的装配精度(封闭环要求),结构特点(组成环数目),生产纲领及现场生产条件等因素。具体选择时可参考以下几点:
1、在大量生产中,为满足生产率、经济性、维修方便和互换性要求,优先选择完全互换法 2、装配精度不太高,而组成环数目多,生产节奏不严格可选用不完全互换法。 3、大批大量生产的少环高精度装配,则考虑采用选配法。
4、单件、小批量,装配精度要求高,以上方法使零件加工困难时,可选用修配法或调整法。
7.5 典型部件装配
在机械产品装配过程中,所做的大量工作,是用一定的方式,按规定的要求将零部件组合在一起,达到产品的设计要求。其中螺纹连接,过盈连接,轴承的装配,密封件的装配,在装配中经常出现,本节将简要阐述。
7.5.1 螺纹连接
在装配中,经常需采用螺纹连接其工艺的优劣,直接影响产品的质量。 1、对螺纹连接的要求
在螺纹连接中,螺栓和螺母要正确的拧紧,具体要求如下: 1)连接中不应出现歪斜或弯曲
2)连接件间要有一定的夹紧力,既要紧密牢固,又要受力均习。
3)在多点螺纹连接中,应按一定的顺序逐次(一般2~3次)拧紧螺母,见图12-17。
图12-17
若有定位销,,拧紧要从定位销附近开始。 2、一般螺纹连接
一般螺纹连接是指相对不太重,在技术要求中没有明确要求的螺纹连接。此时,可采用一般扳手、气动和电动扳手拧紧。拧紧力矩的确定可参考有关手册。
3、规定预紧力的螺纹连接
在机械产品中,有些重要部位或零部件之间的螺纹连接,有明确的预紧力要求,这种螺纹连接,称为规定预紧力的螺纹连接。达到规定预紧力所需的扭矩值,可用下述经验公式求得
T?KDP
式中 D-螺栓公称直径;
P-需要的预紧力;
K-阻力系数。与螺纹形状和接触深度,以及表面情况有关。无润滑的钢制螺母、螺栓,
K值为2
装配中常用的预紧螺纹连接方法有:
1)抟矩扳手法 是用扭矩扳手,按螺纹连接要求进行拧紧的方法。
2)测量螺栓伸长法 这种方法是通过测量螺纹在拧紧过程中螺栓的弹性变形量控制预紧力 的。在测量时,如果结构上允许,最好在螺栓的全长上用千分尺测量,所测数据比较准确;当结构不允许时,可用百分表进行测量,所测变形量是一个相对值,不太准
预紧力与螺栓伸长量之间的关系为
l式中 P-所需的预紧力,单位为N;
P??EA
?-螺栓的伸长量,单位为㎜;
E-钢的弹性模量,E=210GPa;
A-螺栓受拉部分的横截面积,单位为㎜2
l-螺栓在两支持面间的长度(或螺栓受拉部分的长度),单位为㎜。
3)螺亩转角法 是通过测量螺母的转角来控制预紧力的方法。这种方法不用专用工具,操作 方便。缺点是受螺母与被连接件间接触面接触状态的影响,拧紧的开始位置难于确定,因此误 差较大。一般都是反复拧紧、松开几次,使螺母与被连接件的表面接触良好后,再测定所需的 转角
比较上述三种方法:扭矩扳手法,操作简单,准确度较高;测量螺栓伸长法中,用千分尺直接 测量时,控制预紧力最准确,但此法生产效率你低;用百分表测量和螺母转角法,准确度最低,生产率也低,若想较准确控制预紧力,需要有一定的操作经验。
7.5.2、过盈连接
过盈连接是利用相互配合的零件间的过盈来实现连接的,属于不可拆卸连接。在过盈连接中, 被包容件和包容件的表面应清洁;位置要正确,不应有歪斜;实际过盈量要符合要求,以保证设计的连接强度。
过盈连接的装配方法主要有以下三种。 1、压装法
压装法是将有过盈量配合的两个零件压到配合位置的装配过程。分手工锤击压装和压力机压装。锤击压装的质量不易保证,一般多用于销、健、短轴等的过渡配合连接,以及单件小批生产中滚动轴承、轴套的装配。锤击法所用的手锤重量在0.25~1.25㎏,直接锤击时,手锤的材料要比被冲击材料要软,有硬木、巴氏合金、铜或其它软金属手锤。用钢制手锤敲击时,必须用软金属(棒或套简)衬垫。敲击时施力要均匀,且施力不宜过大,应将被包括件慢慢敲入包容件。
压力机压装的导向性较好,压装的质量和效率较高,压力机压装一般多用于各种盘类零件内的
衬套,轴、轴承等的过盈配合连接。
2、温差法
温差法是利用热膨冷缩的原理进行装配的。主要有下面两种。
1)热装 热装是指具有过盈量的两个零件,装配时先将包容件加热胀大,再将被包容件装配 到配合位置的过程。热装时采用的加热方法主要有火焰加热、介质加热、电加热等。
2)冷装 冷装是指具有过盈量配合的两个零件,装配时先将被包容件用冷却剂冷却,使其尺 寸收缩,再装入包容件中使其达到配合位置的过程。冷装常用的冷却剂有固体二氧化碳、液态氮,也有采用液态空气和液态氧的。
3、液态套装 液压套装是利用高压油(可高至200MPa)使包容件胀大和将被包容件压入的 方法。此法适于入过盈量较大的大中型零件连接,具有可拆性。
7.5.3 轴承装配
轴承是机械产品中应用最广泛的元件之一。其特点是本身制造精度高,刚性较差,工作精度要 求较高,若装配不当,将直接影响机械的性能和使用寿命。
1、滑动轴承装配
滑动轴承的装配方法主要取决于滑动轴承的结构形式。 1)、整体式滑动轴承(或称轴套)的装配步骤
(1)去除轴承和轴承座的毛刺并清洗擦干,然后在轴承外径和轴承座孔内涂机油
(2)轴套压入。压入方法可根据轴承的结构尺寸和配合过盈量的大小进行选择,当尺寸和过盈
量
都较小时,可采用手锤敲入;当尺寸和过盈量较大时,宜采用压力机压入或用拉入夹具压入,见图12-18。压入时的注意事项可参考过盈连接中的压入法。另需注意,若轴承上有油孔,压入时应与机体上的油孔对正。
(3)轴套的固定 对于负荷较大的滑动轴承,压入后,需用定位销或紧定螺钉将其固定。 (4)轴承的修整 对于壁厚较小的轴承,压装后内孔容易变形。常见的是内孔缩小或产生形状
误差,可根据内径尺寸的大小,采用铰削或刮削等方法,对轴承孔进行修整。
图12-18
2)剖分式滑动轴承的装配
剖分式滑动轴承的结构如图12-19所示,其装配步骤如下:
(1)轴承(轴瓦)与轴承座、盖的装配 装配时,应使轴瓦与座孔有良好的接触,若达不到要
求,
对于厚壁轴瓦可以座孔为基准,刮削瓦背部,同时还应注意带肩轴瓦的台肩应紧靠座孔的两端,达