[发明专利]基于等精度原则的一种两段轴的可安装性精确计算方法

说明书

本发明涉及计算机辅助测量领域，具体而言，涉及基于等精度原则的一种基于数学计算的两段轴的可安装性精确计算方法，由以下步骤组成：步骤1，获取轴零件的几何设计参数和测点并预制定标准孔的调整量；步骤2，求各段轴的拟合半径；步骤3，根据轴的拟合半径和标准孔的半径预排除装配困难的零件；步骤4，根据轴的测点集和标准孔的几何参数，求解孔轴间的最小综合间隙。

技术领域

本发明涉及计算机辅助测量领域，具体而言，涉及基于等精度原则的一种基于数学计算的两段轴的可安装性精确计算方法。

背景技术

阶梯轴及其安装孔在机械领域应用广泛。目前，孔轴配合类零件主要通过控制每段孔、轴的尺寸公差、同一零件上孔轴间的同轴度公差来控制孔轴配合的最小间隙（体现可装配性）和最大间隙（体现装配精度）。

如果设计的尺寸公差和几何公差是合适的，并且零件的尺寸和几何误差都符合设计的公差，那么，零件的可装配性和装配精度是能够保障的。这时，零件是可以实现完全互换的。

如果设计的尺寸公差和几何公差较小，那么零件的尺寸和几何误差超差的可能性会增大。这时，符合设计公差的零件减少，实现零件的完全互换的成本增高。

目前，在不增加零件制造成本、不降低可装配性和装配精度的前提下，提高零件的利用率的方法主要是采用分级公差。然而，目前分级公差的设计主要是依赖工程经验。由于经验丰富的工程师是稀缺的，这种方法提高了设计成本。不同的经验丰富的工程师可能会设计、认可不同的分级公差方案，这就增加了部门、企业间的沟通成本。

如果可以适当地增加时间或制造成本，还可能采取一一试探、匹配的方式。但是，由于实际零件的拆装不易，这种方法的成本增加是显著的。

综上所述，由于没有引入可安装性精确计算方法，现有技术在解决难以完全互换的高精度同轴零件装配问题时成本较高。

发明内容

本发明的目的是：

本发明针对现有的技术存在的所述问题，通过计算与一种两段轴匹配的标准孔零件，实现基于等精度原则的一种基于数学计算的、成本较低的可安装性精确计算方法。

本发明采用的方案是：

基于等精度原则的一种两段轴的可安装性精确计算方法由以下步骤组成：

步骤1，获取轴零件的几何设计参数和测点并预制定标准孔的调整量。

阶梯轴由细轴和粗轴组成，细轴和粗轴之间连接有一段过渡轴。

细轴的名义直径为d₁，公差等级为IT a，名义长度为L₁；过渡轴的名义直径为d₂、名义长度为L₂；粗轴的名义直径为d₃，公差等级为IT a，名义长度为L₃。

粗轴的名义直径d₃大于等于细轴的名义直径d₁；过渡轴的名义直径d₂小于细轴的名义直径d₁。

将细轴的轴线靠近测量坐标系的z轴，细轴的几何中心靠近测量坐标系的原点，并使得粗轴的几何中心在测量坐标系z轴上的投影是正值。