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必赢官方链接:机械装配配合的种类有几种?你都了解吗?


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  泛泛而谈如同白开水一样,看起来内容很多,实际上你根本学不到东西。问题是你真的了解这些配合吗?

  如下图所示的薄壁轴套,在小批量车削加工通常会采用芯棒夹具。为了方便拆卸和保证加工精度,芯棒夹具与轴套的配合肯定是小间隙配合,装配间隙通常尽量控制在0.01mm。这种工装在使用过程中会有磨损,装配间隙会变大,做的批量超过了夹具磨损程度时就会出现加工尺寸超差的情况。

  当然,如果是长期有批量的零件,工厂通常会采用自定心膨胀夹具,这种夹具在零件装夹时,装配间隙实际上小于0,属于过盈配合。

  同样是这种间隙配合,用到大批量的工业精密传动件上和消费类电子产品上,装配间隙控制的范围肯定是不一样的。对于传动类产品来讲,这些装配间隙可能大0.01mm最终都会影响到产品的精度性能指标,所以设计时除了考虑零件本身的尺寸链之外,还需要考虑装配尺寸链;对于消费类电子产品来讲,装配间隙的范围控制显然没有这么严格,特别是在低端消费类电子产品遵循的是“孔大轴小”的原则,原则上方便生产、价格便宜、装出来有点晃来晃去还可以涂胶水、卡扣过定位的。

  说完间隙配合后,再来谈谈过渡配合,常见的如H7/k6、H7/m6、K7/h6、M7/h6;这种配合通常应用在传动部件的轴承上。你翻开国内外知名轴承厂家的样本,在推荐轴承配合尺寸那一页可以看到不同型号规格尺寸的轴承推荐的配合公差。过渡配合指的是孔与轴装配时可能有间隙配合也可能有过盈配合,孔的公差带与轴的公差带相互交叠,如下图所示就是典型的过渡配合。

  实际上,过盈装配后,孔轴两个零件的径向变形使配合面间产生了很大的压力。传动部件工作时, 传递的动力载荷就靠着相伴而生的摩擦力来传递。

  过盈连接相比于平键连接,优点在于省去键槽、提高了承载能力,孔轴定心性能好,抗冲击性能好;缺点在于装配技术要求较高以及配合尺寸精度要求较高。

  国家标准GB/T5371-2004《极限与配合 过盈配合的计算和选用》提到了如何计算过盈连接的配合间隙是否满足传递扭矩的要求。

  与此同时,金属材料都有各自的热膨胀系数,衡量金属在单位温度变化下长度量值的变化。通过过盈配合可以计算出过盈连接的最大过盈量,以此可以计算出金属材料需要加热的温度。这个温度可以作为实际装配过程中孔类零件加热的指导温度。

  光了解怎么计算还不够,你还得知道过盈连接在现实中如何装配的。民间说法是“热套”,对孔类零件进行加热,加热后零件由于热胀冷缩效应,孔膨胀变大正好套到轴上。随着孔温度降下来,孔轴之间配合就愈发紧了,等温度降到室温,孔轴的配合间隙满足过盈配合。事实上,过盈配合间隙过大时,光靠加热孔类零件显然无法达到最终的过盈量,此时还需要对轴进行冷却,利用加热后的孔类零件套到冷却后的轴上,最大化利用热胀冷缩效应,实现大过盈量的装配。

  所以,在一些不是特别重要的场合,负载扭矩不是很大,传动精度要求不高,没有频繁冲击的工况下,你会看到平键连接传扭的齿轮与轴间隙配合(链轮与轴间隙配合)。非标自动化设计的齿轮与轴、同步带轮与轴、联轴器与轴多数都是采用平键连接加间隙配合。

  为保证机器或部件能顺利装配,并达到设计规定的性能要求,而且拆、装方便,必须使零件间的装配结构满足装配工艺要求。所以在设计绘制装配图时,应考虑合理的装配结构工艺问题。

  两零件在同一方向上(横向、竖向或径向)只能有一对接触面,这样既能保证接触良好,又能降低加工要求,否则将造成加工困难,并且也不会同时接触,如图1所示。

  如图2所示,为保证φA已经形成的配合,φB和φC就不应再形成配合关系,即必须保持φBφC。

  由于锥面配合能同时确定轴向和径向的位置,因此当锥孔不通时锥体顶部与锥孔底部之间必须留有间隙。如图2所示,必须保持L2L1,否则得不到稳定的配合。

  4.转折处结构零件两个方向的接触面在转折处应做成倒角、倒圆或凹槽,以保证两个方向的接触面均接触良好。转折处不应都加工成直角或尺寸相同的圆角,因为这样会使装配时转折处发生干涉,以致接触不良而影响装配精度。如图4所示。

  为了保证螺纹紧,应在螺纹尾部留出退刀槽或在螺孔端部加工出凹坑或倒角;为了保证连接件与被连接件间良好接触,被连接件上应成沉孔或凸台,如图5所示。被连接件通孔的直径应大于螺纹大径或螺杆直径,以便于装配。

  为了防止滚动轴承产生轴向窜动,必须采用一定的结构来固定其同圈、座圈。常用的轴向固定结构形式有:轴肩、台肩、弹性挡圈、端正党风盖凸缘、圆螺母和止退垫圈、轴端挡圈,如图6所示。孔和轴用弹性挡圈的标准尺寸,可从标准中查取。为了使滚动轴承转动灵活和热胀后不致卡住,应留有少量的轴向间隙(一般为0.2~0.3mm),常用的调整方法有:更换不同厚度的金属垫片或用螺钉止推盘等。

  防漏结构机器或部件能否正常运转,在很大程度上取决于密封或防漏结构的可靠性。为此,在机器或部件的旋转轴、滑动杆(阀杆、活塞杆等)伸出箱体(或阀体)处,常做成一填料箱( 涵),填入具有特殊性质的软质填料,用压盖或螺母将填料压紧,使填料以适当的压力贴在轴(杆)上,达到既不阻碍轴(杆)运动,又能阻止工作介质(流体或气体)沿轴(杆 )泄露,从而起到密封和防漏作用,如图7所示。画图时,压盖画在表示填料刚刚加满,开始紧填料的位置。

  具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之上。由于孔、轴的实际尺寸允许在各自的公差带内变动,所以孔、轴配合的间隙也是变动的。当孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时,装配后的孔、轴为最松的配合状态,称为最大间隙Xmax;当孔为最小极限尺寸而轴为最大极限尺寸时,装配后的孔、轴为最紧的配合状态,称为最小间隙。

  具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之下。在过盈配合中,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的差值为最小过盈Ymin,是孔、轴配合的最松状态;孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的差值为最大过盈Ymax,是孔、轴配合的最紧状态。

  可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。此时,孔的公差带与轴的公差带交叠,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的差值为最大间隙Xmax,是孔、轴配合的最松状态;孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的差值为最大过盈Ymax,是孔、轴配合的最紧状态。

  互换装配法是在装配过程中,同种零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。其实质是通过控制零件的加工误差来保证装配精度。根据零件的互换程度不同,分为完全互换法和不完全互换法。

  完全互换法就是装配时各装配零件不需进行任何修理、选择、调整或修配即可达到装配精度要求的装配方法。

  其特点是装配质量稳定可靠、对装配工人的技术等级要求低、装配效率高等,有利于组织流水线装配和自动化装配。但对零件的精度要求严,因此零件的生产成本高。故这种装配方法,仅适于大批大量生产方式。

  这种方法的特点与完全互换法相似,但允许零件的公差比完全互换法所规定的公差大。因此,有利于零件的经济加工,装配过程与完全互换法一样简单、方便。但在装配时,可能会出现达不到装配精度要求的概率为0.27%。

  选配装配法是将相关零件的相关尺寸公差放大到经济精度,然后选择合适的零件进行装配,以保证装配精度的方法。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品!这种方法常用于装配精度要求较高,而组成环又不多的成批或大批生产的情况下,如滚动轴承的装配等。选配法,按其形式不同分为直接选配法、分组选配法和复合选配法三种。

  即装配时,从待装配的零件中直接选择精度合适的零件进行装配,以保证装配精度的要求。这种方法不必事先分组,能达到较高的装配精度,但需要有经验的工人挑选合适的零件进行试配,因此装配时间不易控制,装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平。

  即将相关零件的相关尺寸公差放大若干倍,使其尺寸能按经济精度加工,然后按零件的实际加工尺寸分为若干组,按各对应组进行装配,以达到装配精度要求。由于同组零件有互换性,故也称为分组互换法。

  分组选配法的关键是,保证零件分组后各对应组的配合性质和配合公差必须满足装配精度要求,同时,对于组内的相配件数量要相配套,配合件的公差应相等。

  该种装配法是分组装配与直接选择装配的复合形式。它是将组合环的公差相对互换法所求值增大,零件加工后预先测量、分组,装配时工人还在各对应组内进行选择装配。这种方法既能提高装配精度,还可以不必过多地增加分组数。但装配精度仍在很大程度上依赖工人技术水平,工时也不稳定。

  在单件小批生产中,对于产品中那些装配精度要求较高且组成环较多的零件装配时,如按互换法或选配法装配,会造成零件精度过高而难以加工,有时甚至无法加工。此时,常用修配法来保证装配精度要求。

  所谓修配法,就是在装配时修去指定零件上预留的修配量,以达到装配精度的方法。具体地说就是将装配尺寸链中各组成环按经济精度制造,装配时按实测结果,通过修配某一组成环的尺寸,用来补偿其他组成环因公差放大后产生的累积误差,使封闭环达到规定精度的一种装配方法。这种方法的优点是,能获得较高的装配精度,而零件可按经济精度制造;缺点是增加了一道修配工序。因此,这种方法比较适于模具装配采用。

  采用修配法时,关键是正确地选择修配环和确定其尺寸及极限公差。在生产实践中,修配的方式很多,常用的有以下三种:

  在多环装配尺寸链中,选定某一固定的零件作为修配件(补偿环),装配时用去除其表面层的方法改变其尺寸,以满足精度要求。如冲裁模间隙过小,将凸模作为固定修配件进行修配,以保证满足间隙精度要求。

  这是将两个或更多零件合并在一起进行加工修配,合并后的尺寸可视为一个组成环,这样就减少了组成环的环数,从而减少修配工作量。

  这种方法由于零件合并后再加工和装配,需对号入座,给生产带来一些不便,也仅适于单件小批生产,如冲裁模凸、凹(中间)模的装配等。

  调整装配法的实质与修配法相同,也是将尺寸链中各组成环的公差值放大,使其按经济精度制造。装配时,选定尺寸链中的某一环作为调整环,采用调整的方法改变其实际尺寸或位置,使封闭环达到规定的公差要求。预先选定的环称为“调整环”,它是用来补偿其他各组成环因公差放大而产生的累积误差。

  这是在装配时,通过改变调整件的位置达到装配精度的方法。钛浩机械是以回转顶尖、丝杠、轴加工、数控车床加工、刀柄刀杆、夹头接杆为公司的主打产品!这种方法在模具装配中也经常应用。例如,在冲裁模的装配中,为使冲裁间隙保持均匀,可先装好凹模后再进行凸模装配,并以凹模型孔为基准调整凸模的相对位置,使间隙均匀后用固定销钉将凸模固定板定位在模座上。或者与上述情况相反,先装配好凸模,然后再以其为基准调整凹模的相对位置,使间隙均匀后固定凹模即可。

  这是一种在装配过程中,选用合适的调整件达到装配精度的方法。与修配装配法比较,两者都能用精度较低的组成零件达到较高的装配精度。所不同的是,调整装配法是通过更换零件或调整零件位置的方法达到装配精度,而修配法是通过去除表面层一定修配量来达到装配精度。

  不同的装配方法,不仅装配工作效率不同,对零件的加工精度、装配技术水平等的要求也不同。因此,在选择装配方法时,应从装配的技术要求出发,根据生产类型和实际生产条件合理地进行选择。

  各种机器或部件都是许多零件有条件地装配在一起的,各个相关零件的误差累积起来,就反映到装配精度上。因。