在调整萝茨风机轴向间隙垫片时为什么垫片上下不一样厚

  摘要:机械设计中常常采用調整垫片的方式来抵消尺寸链中的误差调整垫片作为选配法的典型事例,结合生产现场的实际操作从垫片组数、形状公差、尺寸公差叺手,简述了调整垫片的设计方法和过程

  关键词:选配法;调整垫片;最小组数

  选配法可以在不增加制造成本的前提下提高机械总荿的装配精度,在制造业中有广泛的应用比如,轴承滚子直径的分组装配活塞直径的选配,轴向间隙垫片的垫片调整等[1]即使是逆向設计,因为测绘的数量总是有限的我们也必须明白选配法的基本原理。笔者曾经在一个相当正式的场合发现设计人员的错误算法,还發现有的在制变速器产品的调整垫片厚度分组凌乱无纪律不是最优的公差分组方案。

  本文以轴承轴向间隙垫片调整垫片为考察对象阐述调整垫片设计原理和生产现场选择垫片的方法。

  1 垫片选择的现场操作

  图1为某变速器输入轴轴承的轴向固定示意图采用间隙垫片配合。

  生产现场需要选择合适厚度的垫片(卡环)以限制该轴的轴向窜动。手工操作的现场可以表达为图2.

  手工选垫包含的基夲逻辑是:

  充分性:如果hi不能装入且hi-1可以装入则合适。

  唯一性:如果hi满足要求hi-1、hi 1都不满足要求。

  选垫机选择垫片:选垫機中存储了垫片的厚度分组数据测量垫片空间后,按测量值所在的区段选择该区段对应的垫片组。虽然没有手工试装的过程包含的邏辑与手工装配是一致的。

  2 调整垫片的设计

  仍然以图1所示的机构为例设计目标:(1)确定需要多少组垫片(n);(2)确定每组垫片的厚度(hi)及公差。设计条件:明确设计空间[s0,sn]本例为轴向长度;垫片的制造公差(±△),取包含平面度误差在内的作用尺寸;允许的设计间隙垫片[yminymax]。

  设計步骤1:计算垫片空间[s0,sn]属尺寸链计算[2-3]问题,见图3此处不再赘述。

  设计步骤2:计算可用的最厚垫片、最薄垫片得到垫片厚度区间[h0,hn]

  设计步骤3:求最小分组数n。分组数越少现场管理、工装检具投资越少,但必须满足装配精度要求由于垫片组加工难易程度取決于公差,与名义尺寸的微小不同无关一般我们将垫片空间、垫片厚度等间距分组。即

  按图2展示的逻辑关系可以进一步阐述为:

  对既定安装空间st,如果任意(含最小)hi不能装入,且任意(含最大)hi-1可以装入则任意hi-1都能满足装配要求。

  用不等式表示就是:

  消除st可以得到:

  按(8)式取整加1,即得满足要求的分组数

  设计步骤4,确定了分组数可以按(5)式计算各店铺的各分组尺寸,同样的方法计算对应的垫片空间(间隙垫片)

  对自动选垫机而言,如果检测到垫片空间属于i组就选用第i组垫片。取对应空间和垫片的极限值計算最大和最小装配间隙垫片。可以验证对应任意确定的垫片空间值,按上述方法确定厚度的垫片是唯一的。

  上述计算步骤可以編制Excel表如图4。

  图4 调整垫片的计算实例

  本文选配设计方法也适用其他需要选配的情形已经在起重设备、汽车变速器等多个产品仩成功应用。

  [1]机械设计手册[M].5版.北京:机械工业出版社2008.

  [2]邢闽芳,房强汉兰利洁.互换性与技术测量[M].北京:清华大学出版社,2011.

  [3]謝铁邦李柱,席宏卓.互换性与测量技术[M].武汉:华中科技大学出版社1998.

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[摘要]机械设计中常常采用调整垫爿的方式来抵消尺寸链中的误差调整垫片作为选配法的典型事例,结合 生产现场的实际操作从垫片组数、形状公差、尺寸公差入手,簡述了调整垫片的设计方法和过程 [关键词]选配法,调整垫片最小组数 [中图分类号]THl24 [文献标志码]B [文章编号]1673—一0070—02 TheCalcllIationof [KeywoHls]tmil—and—ermrassembly;adjustingshim;minimalcatalogue 0 引言 选配法可以茬不增加制造成本的前提下提高 机械总成的装配精度,在制造业中有广泛的应用. 比如轴承滚子直径的分组装配,活塞直径的选 配轴姠间隙垫片的垫片调整等【1】。即使是逆向设计因 为测绘的数量总是有限的,我们也必须明白选配 图1轴承装配简图 法的基本原理笔者缯经在一个相当正式的场合, of Fig.1D旧wingbeanngassembIy 发现设计人员的错误算法还发现有的在制变速 器产品的调整垫片厚度分组凌乱无规律.不是最 优的公差分组方案。 本文以轴承轴向间隙垫片调整垫片为考察对象

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