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1、动力机械制造与维修船舶柴油机装配工艺Date1l第十二章 船舶柴油机装配工艺 lAssembly Technology of Marine Diesell第一节 装配工艺规程制订l1.概述l1)装配概念(assembly conception)l根据规定的技术要求,将零件组合成组件和部件,并进一步将它们组合成机器的过程,称为装配。l基本内容:装配、调整、检验、试验、油漆和包装。l2)装配精度l尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度。Date2l(1)尺寸精度(dimension precision)l配合间隙或过盈、零部件间的轴向间隙、轴向距离以及轴线距离。l(2)位置精度l零件间的平行度
2、、垂直度、同轴度和各种跳动。l(3)相对运动精度l指相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。Date3l(4)接触精度(contacting precision )l指两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触斑点数目及分布以及接触面积大小,如定时齿轮。l3)装配尺寸链l装配中,最后得到的环为封闭环,精度指标也常作为封闭环。Date4A1A2A3N曲轴连杆Date5l2.制定装配工艺规则的基本原则l1)保证产品装配质量。l2)满足装配周期要求(需保证机械零件加工基础之上)。l3)钳工装配工作量尽可能小,实现装配自动化。l4)减少装配成本。Date6l3.制定装配工艺规程的方法与步骤
3、l包括4个部分:产品分析、装配组织形式、装配工艺过程、装配工艺文件。l产品分析l分析图纸与技术要求。l尺寸链及结构装配工艺性分析。l装配单元。 Date7l2)装配组织形式l 取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产条件。l 装配组织形式:固定式和移动式。l 固定式(stationary type)装配全部在一个固定的地点进行,产品在装配过程中不移动。l 移动式(move mode)将零件、部件用输送带或小车按装配顺序从一个装配地点移到一个装配地点。l连续移动与间歇移动。Date8机座A字架道门十字头组曲轴主轴承连杆组活塞组贯穿螺栓气缸体主轴承盖、螺栓气缸盖喷油器盘车组部装主动齿轮飞轮、前置轮
4、传动齿轮、调速器注油器及传动管系及喷油泵部装扫气箱、排气管、增压器气缸滑油管活络油管操作系统管系活络油管Date9l3)装配工艺过程的确定l(1)装配工作的基本内容l清洗、刮削、平衡、找正、调整、连接,还包括检验、试运转、油漆、包装等。l(2)装配工艺及相应的设备l 压配、活塞装入气缸用专用工具l(3)装配顺序l划分装配单元。l选择某一零件或比它更低一级的装配单元作为基础件.Date10l例:A字架以机座作为基准件,一般先下后上,先内后外,先难后易,先重大后轻小,先精密后一般。l4)装配工序划分与设计l5)填写装配工艺文件及检验与试验规范Date11l4. 保证装配精度方法l1)互换法l(1)
5、完全互换法(complete interchangeability)l在全部产品中,装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小位置,装入后即能达到封闭环的公差要求,称为完全互换法。l特点:装配容易、工人技术水平要求不高,装配生产率高,装配时间定额稳定,易于组织装配流水线生产,企业间协作、维修与备品问题也易于解决。l多用于精度要求不高的少环数尺寸链。Date121- 活塞;2-衬套;3-活塞销; 4-连杆1234（N ）r（瓦 ）R(孔)Date13l(2)大数互换法(不完全互换法)l大数互换法指在绝大多数产品中,装配时的各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置,装入后即能达到封闭环公差要求。l采用统
6、计法来处理。l扩大组成环公差,组成环尺寸成正态分布时,封闭环也一定呈正态分布。封闭环公差 与各组成环公差的关系。各组成环尺寸分布不同时各组成环尺寸分布相同时Date14l不完全互换法应用于大批大量生产中,在装配精度要求高和尺寸链环数较多的情况下使用,显得有优越性 组成环平均公差2.选择装配法大批量生产、组成环多而且装配精度要求很高的尺寸链,如果采用完全互换法,则零件的公差过严,甚至超过了加工工艺的实现可能性。将公差放到经济可行的程度,然后选择合适的零件进行装配,以保证装配精度要求。有三种方法:直接选配法、分组选配法和复合选配法。Date15l1)直接选配法(direct trial and e
7、rror procedure)l 优点:事先不分组,达到很高的装配精度;l 缺点:装配工人技术要求高,装配时间不易控制,不适合大批量生产。l2)分组装配法(packet assembling)l将组成环公差增大若干倍(一般36倍),按经济公差加工按实际尺寸分组。同一组内零件可互换,组数愈多,装配精度愈高。l特点:l一般可用于组成环公差都相等的装配链,分组数不宜太多,否则增加检验工时与费用。Date16l零件分组数lKi=Ti /TilKi 第i个零件的分组数;lTi 组成环中第i个零件的经济公差;lTi 组成环中第i个零件的公差。l取最大的零件分组数。Date17l3)复合选配法l 分组装配法
8、+直接选配法l 加工后预测分组,装配时相应组内装配,同一组内零件可互换。这种方法:提高装配精度,减少分组数。l3.修配法l有将零件公差加大,以利于加工,装配时,通过补充机械加工或手工修配的方法,改变尺寸链中预先规定的某个组成环尺寸,以达到封闭环规定的精度要求(此环即补偿环)。l补偿环选择原则:形状较简单、修配量小、便于装卸、易于修配的零件。Date18l特点:高的装配精度,但增加一道修配工序,要求技术熟练工人,修配时间难定,且不易保证装配流水线生产要求,用于单件、成批、组成环较多,装配精度又高。l 4.调整法(method of adjustment)l对于精度要求较高的尺寸链,不能按完全互换
9、法进行装配时,除了可用修配法外,还可用调整法。l可动调整法(可动补偿法)、固定调整法(固定补偿法)和误差抵消调整法三种。l1)可动调整法l例:配气机构中杆和摇臂间的间隙Date19l2)固定调整法l在尺寸链中,选定一个或加入一个零件作调整法,按一定尺寸间隔制成一组专门零件,选用其中某一级的零件来做补偿。Ll调整垫片Date20l3)误差抵消法l调整某相关零件的误差大小和方向,使其加工误差互相抵消一部分,从而使封闭环达到其所要求的公差和极限偏差。l相关尺寸公差可放大,工人技术水平高,装配工作量大,多用于批量不大中小批和单件生产,补偿环是一个矢量,且多于一个,常见补偿环是轴承跳动量、偏心量、同轴度
10、。 Date21l调整法优点:l可使封闭环达到任意精度要求。l各组成环尺寸公差可放大。l易实现流水生产。l可通过调整补偿件位置或更换补偿环的方法,来保证机器正常工作性能。l调整法缺点:l增加了尺寸链的零件数。l适用于封闭环精度要求高的尺寸链,或磨损尺寸有变化的尺寸链。Date22l12-2 筒形活塞柴油机装配工艺过程 Assembly technique of Trunck piston diesell分部装和总装过程。l1.机座安装l喷砂处理、水压试验、机内表面涂以防锈漆,测机座水平面的平面度(水碗、光学准直仪、水平尺)望光、拉线来测量轴承座孔中心。Date23Date24l2.主轴承与曲轴
11、安 装l1)主轴承装配l 检查轴瓦合金清洗着色检查轴瓦与孔贴合情况。l2)曲轴装配l 轴颈涂色油接触角4060aSliding bearingContact areanoncontact areaODate25检查轴颈圆径向跳动测臂距 差桥规测量(首尾端)调整轴承间隙。Date26测臂距差 Date27、为曲轴臂距差装配的标准l左方表示曲轴安装良好。l左方表示曲轴安装合格。l营运中,最大允许极限。IIIIILSOS-活塞行程; L臂距差Date28l曲轴轴向间隙调整S2LS3S1推力轴承推力块lS3=S1+(0.05-0.20)lS2=0.0006L+S3Date29桥规Date30l曲轴轴线
12、理想状态l(1)曲轴静态时,臂距差为“0”值到一定的“-”值,“-”有利。l(2)曲轴轴线呈下凹形“ ”,有利于抵消柴油机自重引起的机座和船体变形。l(3)臂距差为“-”对抵消重量有利(活塞连杆)。l对中机舱、船体刚性好时,臂距差全部或大部分调整到小的“-”或“0”值,使空载或满载都在臂距差为“-”值的状态下运行。 Date31l对船体刚性较差时,采用“反变形”,空载时调一定 “+”值,“ ” ,满载时在臂距差为“-”值的状态 下运行。l飞轮端曲轴臂距差理想状态及其调整:l曲轴装上飞轮后,臂距差向负值(-)发展,控制“-”有两 种方法:l抬高邻近飞轮端轴承,但不能太高。l抬高外伸轴承。 Dat
13、e32l3.机体装配(main frame assembly)l气缸轴线曲轴轴线,并相交。l机体下平面与机座上平面应紧密接触,0.050.10mm厚的厚薄规不应插入。l定位:横向采用机体两端主轴承孔开档平面的中心平面与机座主轴承开档平面的中心平面为定位基准来校正。l纵向采用机体与机床的划线来核准。l用螺栓将机体与机体固定。aDate33Date34l密封圈气缸套机体(机体安装到机座前)水压l试验(1.5倍的工作压力)l4.活塞连杆部件装配l衬套+大端盖杆身 通过活塞销组装在一起。l活塞销轴承、环活塞l保证活塞轴线与连杆大端轴承轴线垂直l校中(将运动部件装入气缸后)l活塞在上止点,测量活塞与气缸
14、套间间隙(头部与裙部 、横向、纵向)。l活塞在下止点(同上),校正合格后初步检查 :Date35l压缩空空间高度 l压铅方法Cylinder headCylinderPiston ring PistonLinkCompressing heightLead blockDate36l吊出活塞连杆、装活塞环,检查活塞环与活塞环槽间 隙。l 二冲程机、活塞环开口不要与气口相合。l测量主轴承螺栓原始装配长度。l重测臂距差。l检查防松装置。l5.气缸盖装配l 先进行水压试验,后装配气门,喷油器及摇臂机构。l6.两气机构装配l1)凸轮(缸套)在凸轮轴上。l2)相位调整。Date37Date38l12-3 大
15、型低速柴 油装配特点l1.特点l 工艺复杂、钳工量大、整机装船。l2.大型低速柴油机装配l1)机座装配l 5m长以上l光学仪器。l水碗。Date39l机架装配:A字架l气缸体装配l安装贯穿螺栓l主轴承安装l运动部件装配(moving element assembly)l活塞组、十字组、连杆组。 Date40Date41A字架Date4212341-活塞；2活塞杆；3十字头；4滑块； 5水平仪5Date43l气缸体Date44l船用柴油机试车Date45机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态分为冷加工和热加工。一般在常温下加工，并且不引起工件的
16、化学或物相变化称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工会引起工件的化学或物相变化称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理煅造铸造和焊接。机械加工 另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大，然后再将其装配在一起。火车的车轮外圈也是用加热的方法将其套在基体上，冷却时即可保证其结合的牢固性（此种方法现在依旧应用于某些零部件的转配过程中）。 机械加工包括：灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。 机械加工：广意的机械加工就是指能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床（Lathe Machine ）、铣床(Milling Ma
