销轴与孔过盈配合浅析

赫建利

摘 要：针对当前销轴与孔的过盈配合的问题，提出了国内热装法，冷装法以外，根据完全互换装配法加上国内高精端测量的工具，通过外圆无心磨床的精密磨削，销孔的高精度的铰孔，采用完全互换装配法，达到了图纸过盈配合的要求，实现了机载产品的使用性能，提高了飞机的作战要求。

关键词：完全互换装配法；过盈配合；机载产品

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

0 引言

随着航空工业的高速发展，机载产品在制造业中的地位越来越重要。机载产品中销轴与孔的过盈配合装配问题提出了更高的要求，过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后，由于材料的弹性变形，使配合之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭矩或轴向力。在过盈配合件众多的装配方法中，用完全互换装配法。齿条压力机来完成销轴与孔的装配工作。

1 包容件与被包容件的材料和公差配合要求

包容件与被包容件的装配如图1所示：圆柱销的材料为0Cr18Ni9，热处理工艺--冷拉，表面处理--钝化处理。包容件材料--0Cr13Ni8Mo2Al， 热处理工艺--退火，固溶，540度时效，表面处理--钝化处理。圆柱销的公差配合是S7， S7公差是mm。孔的公差配合5H9，公差mm。高速鋼机用铰刀的直径公差（GB1133-84），H9级精度铰刀的公差mm，硬质合金机用铰刀的直径公差（GB1133-84），H9级精度铰刀的公差mm。在5H9孔的尺寸测量量具为5H9的光面塞规，5H9T公差为 0.0028--0.0052mm，5H9Z公差为 0.0276--0.0300mm，H/S类配合平均相对过盈量为0.005--0.0014mm。

2 销轴与孔过盈配合的传统装配方法

2.1 销轴的磨削缺陷

销轴主要用来固定零件之间的相对位置，起定位作用，也可用于轴与轮毂的联接，传递不大的载荷，还可作为安全装置中的过载剪断元件。销轴在磨削时，由于砂轮的不平整，无心外圆磨床磨出的销轴出现了如图2的三种情况，在测量中，两端与中间尺寸的大小不一样，测量的尺寸出现了偏差，严重影响装配操作和使用寿命。

2.2 销轴与孔的装配结构和安装要求

2.2.1 压力机的压装要求

在销轴与孔的装配中，孔的尺寸由5H9的铰刀控制尺寸，尺寸公差为mm，装配由齿条压力机压装，其受力中心线与包容件，被包容件中心线保持同轴。对细长轴应严格控制受力中心线与零件的同轴性。压装速度不宜太快，压力速度采用2---4mm/s，不允许超过10 mm/s。

2.2.2 较紧过盈配合状态

采用完全互换装配法，压装销轴最大尺寸5.031mm与硬质合金机用铰刀铰孔的最小尺寸5.019mm时，由于压装的材料都是不锈钢，公差太小，由于销轴畸形，压到孔中间时，就无法继续压装。压装过程中，销轴压弯，孔口压毛糙，出现这种异常，有压坏零件的现象发生。

2.2.3 较松过盈配合状态

压装销轴最小尺寸5.019mm与孔的最大尺寸5.031时，销轴在压力很小的情况下压入孔中，销轴与孔配合面之间产生一种较松的过盈配合，承受不了较大扭矩，销轴与孔得不到十分牢固的连接。

3 销轴与孔的测量与装配

3.1 销轴的测量数据的使用范围

采用完全互换装配法装配时，装配质量是靠零件的加工精度保证时，当装配精度要求较高，尤其是在组成环较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。所以测量时，必需测量3个地方，两端和中间。销轴测量尺寸如表1所示：

3.2 销轴的测量工具及要求

在当前的机械制造中，采用金刚石修磨无心外圆磨床的两个砂轮，修平砂轮的外圆平面度。销轴外径使用数显千分尺测量，数显千分尺的测量范围是0--25mm，分辨率0.001mm，示值误差±0.002mm，磨床的精度为0.01mm，数显千分尺精度为0.001mm，所以销轴的测量尺寸在可控范围内。每次打开数显千分尺后，使用前需校对起始值是否正确，如不正确会影响测量结果。

测量孔径时，第一种内径数显千分尺测量范围4-5mm，5-6mm。第二种内径数显千分尺测量范围5-30mm，精度0.001mm，配环规。两种内径数显千分尺都无法准确测量精度为0.001mm的孔径，只能由硬质合金机用铰刀来控制精度。

根据前面的压装方法，提出销轴由无心外圆磨床精加工控制，使磨出的销轴的表面光洁度，直线度，圆度，圆柱度，都在公差范围内。

4 改进的装配方法

H/S类配合平均相对过盈量为0.005-0.0014mm。取平均值0.003mm计算：

最小孔径5.0190.003=5.022mm（最小轴径）

最大轴径5.0300.003=5.027mm（最大孔径）

经过计算所得，销轴较松过盈公差和较紧过盈公差区间避免采用。销轴mm与孔mm采用完全互换法，用齿条压力机，销轴与孔必须同轴心，压力变化应平稳，均匀的施加压力。这样压装出来的零件，才符合蓝图标准。

5 结论

在机载产品的生产中，完全互换装配法是生产装配中经常用到的一种方法，其装配过程简单，装配效率高。对销轴的精磨，尺寸公差区间的选配，使其达到装配精度，避免其它装配方法的不足之处，完全达到了装配的要求。通过多次的实验装配，彻底摆脱用传统方法选择过盈配合的盲目性，对提高过盈配合的质量和联接的工作可靠性有积极意义。

参考文献：

[1]张良华，黄挺，杨力.公差配合与测量技术基础[M].北京：机械工业出版社，2017（04）.

[2]何兆风.公差与配合[M].北京：机械工业出版社，2008.

[3]冼力文.机械装配中分组选配法的应用[J].建设科技：重庆，1994（02）：29-33.