銷軸與孔過盈配合淺析

赫建利

摘 要：針對當前銷軸與孔的過盈配合的問題，提出了國內熱裝法，冷裝法以外，根據(jù)完全互換裝配法加上國內高精端測量的工具，通過外圓無心磨床的精密磨削，銷孔的高精度的鉸孔，采用完全互換裝配法，達到了圖紙過盈配合的要求，實現(xiàn)了機載產品的使用性能，提高了飛機的作戰(zhàn)要求。

關鍵詞：完全互換裝配法；過盈配合；機載產品

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.024

0 引言

隨著航空工業(yè)的高速發(fā)展，機載產品在制造業(yè)中的地位越來越重要。機載產品中銷軸與孔的過盈配合裝配問題提出了更高的要求，過盈配合件是依靠相配件裝配以后的過盈量達到緊固聯(lián)接。裝配后，由于材料的彈性變形，使配合之間產生壓力，因此在工作時配合面間具有相當?shù)穆?lián)擦力來傳遞扭矩或軸向力。在過盈配合件眾多的裝配方法中，用完全互換裝配法。齒條壓力機來完成銷軸與孔的裝配工作。

1 包容件與被包容件的材料和公差配合要求

包容件與被包容件的裝配如圖1所示：圓柱銷的材料為0Cr18Ni9，熱處理工藝--冷拉，表面處理--鈍化處理。包容件材料--0Cr13Ni8Mo2Al， 熱處理工藝--退火，固溶，540度時效，表面處理--鈍化處理。圓柱銷的公差配合是S7， S7公差是mm?？椎墓钆浜?H9，公差mm。高速鋼機用鉸刀的直徑公差（GB1133-84），H9級精度鉸刀的公差mm，硬質合金機用鉸刀的直徑公差（GB1133-84），H9級精度鉸刀的公差mm。在5H9孔的尺寸測量量具為5H9的光面塞規(guī)，5H9T公差為 0.0028--0.0052mm，5H9Z公差為 0.0276--0.0300mm，H/S類配合平均相對過盈量為0.005--0.0014mm。

2 銷軸與孔過盈配合的傳統(tǒng)裝配方法

2.1 銷軸的磨削缺陷

銷軸主要用來固定零件之間的相對位置，起定位作用，也可用于軸與輪轂的聯(lián)接，傳遞不大的載荷，還可作為安全裝置中的過載剪斷元件。銷軸在磨削時，由于砂輪的不平整，無心外圓磨床磨出的銷軸出現(xiàn)了如圖2的三種情況，在測量中，兩端與中間尺寸的大小不一樣，測量的尺寸出現(xiàn)了偏差，嚴重影響裝配操作和使用壽命。

2.2 銷軸與孔的裝配結構和安裝要求

2.2.1 壓力機的壓裝要求

在銷軸與孔的裝配中，孔的尺寸由5H9的鉸刀控制尺寸，尺寸公差為mm，裝配由齒條壓力機壓裝，其受力中心線與包容件，被包容件中心線保持同軸。對細長軸應嚴格控制受力中心線與零件的同軸性。壓裝速度不宜太快，壓力速度采用2---4mm/s，不允許超過10 mm/s。

2.2.2 較緊過盈配合狀態(tài)

采用完全互換裝配法，壓裝銷軸最大尺寸5.031mm與硬質合金機用鉸刀鉸孔的最小尺寸5.019mm時，由于壓裝的材料都是不銹鋼，公差太小，由于銷軸畸形，壓到孔中間時，就無法繼續(xù)壓裝。壓裝過程中，銷軸壓彎，孔口壓毛糙，出現(xiàn)這種異常，有壓壞零件的現(xiàn)象發(fā)生。

2.2.3 較松過盈配合狀態(tài)

壓裝銷軸最小尺寸5.019mm與孔的最大尺寸5.031時，銷軸在壓力很小的情況下壓入孔中，銷軸與孔配合面之間產生一種較松的過盈配合，承受不了較大扭矩，銷軸與孔得不到十分牢固的連接。

3 銷軸與孔的測量與裝配

3.1 銷軸的測量數(shù)據(jù)的使用范圍

采用完全互換裝配法裝配時，裝配質量是靠零件的加工精度保證時，當裝配精度要求較高，尤其是在組成環(huán)較多時，組成環(huán)的制造公差規(guī)定得嚴，零件制造困難，加工成本高。所以測量時，必需測量3個地方，兩端和中間。銷軸測量尺寸如表1所示：

3.2 銷軸的測量工具及要求

在當前的機械制造中，采用金剛石修磨無心外圓磨床的兩個砂輪，修平砂輪的外圓平面度。銷軸外徑使用數(shù)顯千分尺測量，數(shù)顯千分尺的測量范圍是0--25mm，分辨率0.001mm，示值誤差±0.002mm，磨床的精度為0.01mm，數(shù)顯千分尺精度為0.001mm，所以銷軸的測量尺寸在可控范圍內。每次打開數(shù)顯千分尺后，使用前需校對起始值是否正確，如不正確會影響測量結果。

測量孔徑時，第一種內徑數(shù)顯千分尺測量范圍4-5mm，5-6mm。第二種內徑數(shù)顯千分尺測量范圍5-30mm，精度0.001mm，配環(huán)規(guī)。兩種內徑數(shù)顯千分尺都無法準確測量精度為0.001mm的孔徑，只能由硬質合金機用鉸刀來控制精度。

根據(jù)前面的壓裝方法，提出銷軸由無心外圓磨床精加工控制，使磨出的銷軸的表面光潔度，直線度，圓度，圓柱度，都在公差范圍內。

4 改進的裝配方法

H/S類配合平均相對過盈量為0.005-0.0014mm。取平均值0.003mm計算：

最小孔徑5.0190.003=5.022mm（最小軸徑）

最大軸徑5.0300.003=5.027mm（最大孔徑）

經過計算所得，銷軸較松過盈公差和較緊過盈公差區(qū)間避免采用。銷軸mm與孔mm采用完全互換法，用齒條壓力機，銷軸與孔必須同軸心，壓力變化應平穩(wěn)，均勻的施加壓力。這樣壓裝出來的零件，才符合藍圖標準。

5 結論

在機載產品的生產中，完全互換裝配法是生產裝配中經常用到的一種方法，其裝配過程簡單，裝配效率高。對銷軸的精磨，尺寸公差區(qū)間的選配，使其達到裝配精度，避免其它裝配方法的不足之處，完全達到了裝配的要求。通過多次的實驗裝配，徹底擺脫用傳統(tǒng)方法選擇過盈配合的盲目性，對提高過盈配合的質量和聯(lián)接的工作可靠性有積極意義。

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