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1、 第一节 机械设备零部件装配概述 第二节 装配尺寸链及装配工艺方法 第三节 典型零部件的装配 第四节 装配质量的检验和机床试验 第第3 3章部件的装配章部件的装配 第一节 机械设备零部件装配概述 1 清洗 去除零 件表面或部件中 的油污及机械杂 质 2 联接 可拆联接 和不可拆联接 4 检验和试验 机械产品装配完后 应 根据有关技术标准和规定 对产品进行 较全面的检验和试验工作 装配 3 调整 校正 配作 平衡 一 装配 二 基本概念 1 装配 部装 总装 1 装配 根据规定的要求 把不同的部件组合成一 可以操作的整体 2 部装 将若干零件装配成部件的过程 3 总装 把若干个零件和部件装配成最
2、终产品的过 程 2 装配工作步骤 研究和熟悉产品装 配图及技术要求 了解产品结构 工 作原理 零件的作 用及相互连接关系 准备 所用 工具 确定装 配方法 顺序 对装配 的零件 进行清 洗 去 掉油污 毛刺 组 件 装 配 部 件 装 配 总装配 调整 检 验 试车 油漆 涂油 装箱 3 零件 合件 组件 部件 一台机械产品往往由上千至上万个零件所组成 为了 便于组织装配工作 必须将产品分解为若干个可以独立 进行装配的装配单元 以便按照单元次序进行装配并有 利于缩短装配周期 装配单元通常可划分为五个等级 1 零件 零件是组成机械和参加装配的最基本单元 大部分零件都是预先装成合件 组件和部件再进
3、入总 装 零件 合件 零件 组件 合件 零件 组件 部件 合件 机械产品应用领域 零件 合件 零件 组件 合件 零件 组件 部件 合件 机械产品 应用 领域 2 合件 合件是比零件大一级的装配单元 下列情况皆 属合件 两个以上零件 是由不可拆卸的联接方法 如铆 焊 热 压装配等 联接在一起 少数零件组合后还需要合并加工 如齿轮减速箱体与 箱盖 柴油机连杆与连杆盖 都是组合后镗孔的 零件之间 对号入座 不能互换 以一个基准零件和少数零件组合在一起 3 组件 组件是一个或几个合件与若干个零件的组合 4 部件 部件是一个基准件和若干个组件 合件和零件 组成 如主轴箱 走刀箱等 5 机械产品 是由上述
4、全部装配单元组成的整体 机械压力机 J23型冲床 Y3150E型滚齿机 车床主轴部件 待装配 CA6140 型普通车床 数控车床 1 组件装配 2 部件装配 3 总装配 4 装配的组合形式 大轴组件 齿轮箱装配 汽轮机高压阀装配 液氮冷装阀内套 液氮冷装后阀内套状态 装配检验现场 汽轮机转子叶片装配工位 5 装配精度 装配精度是指产品装配后几何参 数实际达到的精度 一般包括 1 尺寸精度 是指零部件的距离精度和配合精度 例如卧 式车床前 后两顶尖对床身导轨的等高度 2 位置精度 是指相关零件的平行度 垂直度和同轴度 等方面的要求 例如台式钻床主轴对工作台台面的垂直度 3 相对运动精度 是指产品
5、中有相对运动的零 部件间在 运动方向上和相对速度上的精度 例如滚齿机滚刀与工作台 的传动精度 4 接触精度 是指两配合表面 接触表面和连接表面间 达到规定的接触面积大小和接触点分布情况 例如齿轮啮合 锥体配合以及导轨之间的接触精度 6 装配精度与零件精度的关系 机械及其部件都是由零件所组 成的 装配精度与相关零 部件制 造误差的累积有关 特别是关键零 件的加工精度 另一方面 装配精度又取决于 装配方法 在单件小批生产及装配 精度要求较高时装配方法尤为重要 例如车床主轴锥孔轴心线和尾 座套筒锥孔轴心线的等高度要求是 很高的 如果靠提高尺寸精度来保 证是不经济的 甚至在技术上也是 很困难的 比较合
6、理的办法是在装 配中通过检测 对某个零部件进行 适当的修配来保证装配精度 机械的装配精度不但取决于零 件的精度 而且取决于装配方法 例如卧式车床尾座移动对床鞍移 动的平行度 就主要取决于床身 导轨A与B的平行度 如图所示 又如车床主轴锥孔轴心线和尾座 套筒锥孔轴心线的等高度 即主 要取决于主轴箱 尾座及座板的 尺寸精度 部件装配 装配尺寸链的建 立方法与步骤 1 确定封闭环 2 查明组成环 画装配尺寸链 图 3 判别组成环的性质 1 组成环数最少原则 2 按封闭环的不同位置和 方向 分别建立装配尺寸链 3 2 1 装配尺寸链的建立方法与步骤 3 2装配尺寸链及装配工艺方法 3 2 1装配尺寸链
7、的建立 3 2 2 装配 尺寸 链的 计算 类型 1 正计算法 已知组成环的基 本尺寸及偏差代入公式 求出 封闭环的基本尺寸偏差 2 反计算法 已知封闭环的 基本尺寸及偏差 求各组成环 的基本尺寸及偏差 3 中间计算法 已知封闭环及 组成环的基本尺寸及偏差 求 另一组成环的基本尺寸及偏差 解 算 方 法 有 两 种 极 值 法 和 概 率 法 3 2 3 装配尺寸链的计算方法 概率法和极值法所用的 计算公式的区别只在封闭环 公差的计算上 其它完全相 同 1 极值法的封闭环公差 式中T0 封闭环公差 Ti 组成环公差 m 组成环个数 2 概率法封闭环公差 式中T0 封闭环公差 Ti 组成环公差
8、m 组成环个数 3 2 4 装配工艺规程 1 确定所有零件和部件的装 配顺序和方法 2 确定装配的组织形式 3 划分工序并决定工序内容 4 确定装配所需的工具和设 备 5 确定所需的工人技术等级 和时间定额 6 确定验收方法和检验工具 1 装配工艺规程的内容 装配工艺规程是指导装配施工 的主要技术文件 其内容包括 3 2 4 装配工艺规程 2 制定装配工艺规程的原则 1 保证产品装配质量 2 合理安排装配工序 减少 装配工作量 减轻劳动强度 提高 装配效率 缩短装配周期 3 尽可能减少生产占地面积 制定装配工艺规程所需的原始资料 1 产品的总装图和部 件装配图 零件明细表等 2 产品验收技术条
9、件 包括试验工作的内容及 方法 3 产品生产规模 4 现有的工艺装备 车间面积 工人技术水平 以及时间定额标准等 3 3 2 4 装配工艺规程 3 2 4 装配工艺规程 制定装配工艺规程的方法和步骤 4 1 研究分析产品总装配图 及装配技术要求 进行结构尺 寸和尺寸链的分析计算 以确 定达到装配精度的方法 进行 结构工艺性分析 将产品分解 成独立装配的组件和分组件 2 确定装配组织形式 主 要根据产品结构特点和生产批 量 选择适当的装配组织形式 3 根据装配单元确定装配 顺序 4 划分装配工序 确定工 序内容 所需设备 工具 夹 具及时间定额等 3 2 4 装配工艺规程 制定装配工艺卡片 1
10、大批量生产按 每道工序制定装配 工艺卡片 2 成批生产按总 装或部装的要求制 定装配工艺卡片 3 单件小批生产 按装配图和装配单 元系统图进行装配 5 3 2 5 装 配 方 法 1 互换装配法 2 分组装配法 3 修配装配法 4 调整装配法 在成批或大量生产中 装配时 各配合零件不经修配 选择或调整 即可达到装配精度的方法 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 在装配时 用改变产品中可调 整零件的相对位置或选用合适的调 整件装配 以达到装配精度的方法 在成批或大量生产中 将产品各 配合副的零件按实测尺寸分组 装配 时按相应的组进行装配 以达到装配 精度的方法 固定调整装
11、配法举例 例3 1 如图所示即为 固定调整装配法的实例 当齿轮的轴向窜动量有严 格要求时 在结构上专门 加入一个固定调整件 即 尺寸等于A3的垫圈 装配 时根据间隙的要求 选择 不同厚度的垫圈 调整件 预先按一定间隙尺寸作好 比如分成 3 1 3 2 3 3 4 0mm等 以供 选用 分组装配法举例 例3 2 如下页图所示活塞与活塞销的连接情况 根 据装配技术要求 活塞销孔与活塞销外径在冷态装配时 应有0 0025 0 0075mm的过盈量 与此相应的配合公差 仅0 005mm 若活塞与活塞销采用完全互换法装配 且 销孔与活塞直径公差按 等公差 分配时 则它们的公差 只有0 0025mm 配合
12、采用基轴制原则 则活塞销外径尺 寸d 28 0 0 0025 mm D 28 0 0050 0 0075 mm 显然 制造这样精确的活塞销和活塞销孔是很困难的 也是不经济的 生产中采用的办法是先将上述公差值 都增大四倍 d 28 0 0 010 mm D 28 0 005 0 015 mm 这样即可采用高效率的无心磨和金刚镗去分 别加工活塞外圆和活塞销孔 然后用精度量仪进行测量 并按尺寸大小分成四组 涂上不同的颜色 以便进行 分组装配 分组装配法举例 采用分组互换装配时应注意以下几点 1 为了保证分组后各组的配合精度和配合性质符 合原设计要求 配合件的公差应当相等 公差增大的方 向要相同 增大
13、的倍数要等于以后的分组数 2 分组数不宜多 多了会增加零件的测量和分组 工作量 并使零件的贮存 运输及装配等工作复杂化 3 分组后各组内相配合零件的数量要相符 形成 配套 否则会出现某些尺寸零件的积压浪费现象 分组互换装配适合于配合精度要求很高和相关零件一般 只有两三个的大批量生产中 例如 滚动轴承的装配等 自身加工修配法举例 在机床制造中 有一些装配精度要求 是在总装时利用 机床本身的加工能力 自己加工自己 可以很简捷地解决 这即是自身加工修配法 如图 在转塔车床上六个安装刀架的大孔中心线必须保证 和机床主轴回转中心线重合 而六个平面又必须和主轴中心线 垂直 若将转塔作为单独零件加工出这些表
14、面 在装配中达到 上述两项要求 是非常困难的 当采用自身加工修配法时 这 些表面在装配前不进行加工 而是在转塔装配到机床上后 在 主轴上装镗杆 使镗刀旋转 转塔作纵向进给运动 依次精镗 出转塔上的六个孔 再在主轴上装个能径向进给的小刀架 刀 具边旋转边径向进给 依次精加工出转塔的六个平面 这样可 方便地保证上述两项精度要求 3 3 典型零部件的装配 3 3 1 螺纹连接装配方法 1 螺纹连接的预紧 1 拧紧力矩的确定为了得到可靠 紧固的 螺纹连接 必须保证螺纹副具有一定的摩擦力矩 此摩擦力矩是由施加拧紧力矩后使螺纹副产生 一定的预紧力而获得 2 控制螺纹拧紧力矩的方法 l 利用专门的装配工具控
15、制拧紧力矩的 大小 如测力扳手 定扭矩板手 电动扳手 风动扳手等 这类工具在拧紧螺栓时 可在读 出所需拧紧力矩的数值时终止拧紧 或达到预 先设定的拧紧力矩时便自行终止拧紧 2 测量螺栓的伸长量控制拧紧力矩的大小 3 扭角法其原理与测量螺栓伸长量法相同 只是将伸长量折算成螺母与各被连接件贴紧 后再拧转的角度 2 螺纹连接的防松 螺纹连接一 般都具有自锁性 受静载荷或工作温 度变化不大时 不会自行松脱 但在 冲击 振动以及工作温度变化很大时 可能产生松脱 为了保证连接可靠 必须采用防松装置 常用的防松装置 有摩擦力防松装置和机械防松装置两 大类 另外 还可以采用冲击防松和 粘接防松方法 螺 纹 连
16、 接 的 基 本 防 松 形 式 3 螺 纹 连 接 的 装 配 1 常用螺纹连接的种类 2 装拆螺栓连接的工具 常 用装拆工具有活扳手 呆扳手 内六角扳手 套筒扳手 棘轮扳 手 旋具等 在装拆双头螺栓时 采用专用工具 如图所示 装拆双头螺栓的工具 a 用两个螺母装拆 b c 用长螺母装拆 d 用带有偏心盘的套筒装拆 3 螺纹连接的装配要求 1 双头螺栓与机体螺纹连接 应有足够的紧固性 连 接后的螺栓轴线必须和机体表面垂直 2 为了润滑和防锈 在连接的螺纹部分均应涂润滑油 3 螺母拧入螺栓紧固后 螺栓应高出螺母1 5个螺距 4 拧紧力矩要适当 太大时 螺栓或螺钉易被拉长 甚至断裂或使机件变形 太小时 不能保证工作时的可靠 性 5 拧紧成组螺栓或螺母时 应按一定的顺序进行 6 连接件在工作中受振动或冲击时 要装好防松装置 拧紧成组螺栓或螺母时 应按一定的顺序进行 3 3 2键连接的装配 3 花键连接的装配 键的连接可分为松键连接 紧键连接和花键连接三种 1 松键连接的装配 松键连接应用最广泛 分为普 通平键连接 半圆键连接 导向平键连接 其特点是只承受转矩而不能承受轴向力 其装配要点如
