机械设备的装配

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1、机械设备维修 装配,机械工程系,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,目录,“装”组装、联结 “配”仔细修配、精心调整 按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。 也就是： 把已经加工好，并经检验合格的单个零件，通过各种形式，依次将零部件联接或固定在一起，使之成为部件或产品的过程。,第一节 机械设备零部件装配概述,第一节 机械设备零部件装配概述,机器的装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作。 机械装配是机械制造 中最后决定机械产品质量

2、 的重要工艺过程。即使是 全部合格的零件，如果装 配不当，往往也不能形成 质量合格的产品,第一节 机械设备零部件装配概述,1)装配：根据规定的技术要求，将零件或部件进行配 合和连接，使之成为半成品或成品的过程。 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终产品的过程。,第一节 机械设备零部件装配概述,制定装配工艺过程的步骤（准备工作） a)研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料。 了解产品的结构、各零件的作用、相互关系及联接方法。 b)确定装配方法； c)划分装配单元，确定装配顺序； d) 选择准备装配时所需的工具、量具和辅具等； e)制定装配工艺卡片; f)

3、采取安全措施。,1、零件的清理和清洗 目的：去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污，并使零件具有一定的防绣能力。 原因：如果零部件装配面表面存留有杂质，会迅速磨损机器的摩擦表面，严重的会使机器在很短的时间内损坏，特别是对轴承、密封件、转动件等。 装配时，对零件的清理和清洗内容： （1）装配前，清除零件上的残存物，如型砂、铁锈、切屑、油污及其他污物。 （2）装配后，清除在装配时产生的金属切屑，如配钻孔、铰孔、攻螺纹等加工的残存切屑。 （3）部件或机器试车后，洗去由磨擦、运行等产生的金属微粒及其他污物。,第一节 机械设备零部件装配概述,2、零件的联结 装配的核心工作： 包括可拆联结（用螺纹、键、销联结

4、等）和不可拆联结（胶水粘和、铆接和过盈配合等）两种,第一节 机械设备零部件装配概述,3、校正、调整与配作、精度检验 校正：装配联结过程中相关零、部件相互位置的找正、找直、找平及相应的调整工作。 调整：是指调节零件或机构的相对位置、配合间隙和结合松紧等，如轴承间隙、齿轮啮合的相对位置和摩擦离合器松紧的调整（位置精度调整）。如传动轴装配时的同轴度调整、径向跳动和轴向窜动调整。 配作：指几个零件配钻、配铰、配刮和配磨等，装配过程中附加的一些机械加工和钳工操作。其中，配钻和配铰要在校正、调整，并紧固联结螺栓后再进行。 精度检验：就是用检测工具，对产品的工作精度、几何精度进行检验，直至达到技术要求为止。

5、,第一节 机械设备零部件装配概述,4、平衡 对转速较高、旋转平稳性要求较高的机器，为防止其在工作时出现不平衡的离心力和振动，应对其旋转零、部件进行平衡。用实验的方法来确定出其不平衡量的大小和方位，消除零件的不平衡质量，从而消除因此引起的机器旋转时的振动。 方法： 动平衡试验与静平衡试验 不平衡产生原因： 材料内部组织密度不均或毛坯缺陷 加工及装配误差,第一节 机械设备零部件装配概述,5、试车与验收（测试） 试车是机器装配后，按设计要求进行的转试验。 包括运转灵活性、工作时升温、密封性、转速、功率、振动和噪声等。,第一节 机械设备零部件装配概述,第一节 机械设备零部件装配概述,一台机械产品往往由

6、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。 （2）合件:合件是比零件大一级的装配单元。 （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。 （5）机械产品：是由上述全部装配单元组成的整体。,第一节 机械设备零部件装配概述,1、组件装配 2、部件装配 3、总装配,第一节 机械设备零部件装配概述,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：

7、 1尺寸精度:是指零部件的距离精度和配合精度。 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。 3相对运动精度:是指产品中有相对运动的零、部件间 在运动方向上和相对速度上的精度。 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。,第一节 机械设备零部件装配概述,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

8、证是不经济的，甚至在技术上也是很困难的。比较合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。,16,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,尺寸链就是在零件加工或 机器装配过程中，由相互 联系且按一定顺序连接的 封闭尺寸组合。,一、尺寸链的定义、组成,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,2、特征,1、封闭性 2、关联性。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,4、增、减环判别方法,在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环，其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。,举例：,第二节 装配尺寸

9、链及装配工艺方法,19,19,工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求保证B面与C面间尺寸A0；A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,图示尺寸链中，尺寸A0是加工过程间接保证的，因而是尺寸链的封闭环；尺寸A1和A2是在加工中直接获得的，因而是尺寸链的组成环。其中， A1为增环， A2为减环。,尺寸链方程为：,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,21,装配尺寸链的分类: 1)直线尺寸链 由长度尺寸组成，且各环尺寸相互平行的装配尺寸链。 2)角度尺寸链 由角度、平行度、垂直度等组成的装

10、配尺寸链。 3)平面尺寸链 由成角度关系布置的长度尺寸构成的装配尺寸链。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,22,装配尺寸链的建立方法: 1)确定装配结构中的封闭环 2)确定组成环 从封闭环的的一端出发，按顺序逐步追踪有关零件的有关尺寸，直至封闭环的另一端为止，而形成一个封闭的尺寸系统，即构成一个装配尺寸链。 3)在建立装配尺寸链时应注意以下问题 装配尺寸链的最短组成路线原则；当装配关系复杂时，可按一定层次分别建立、产品装配尺寸链；对封闭环影响很小的组成环可忽略不计。,(1)正计算已知各组成环，求封闭环。正计算主要用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零件的技术要求。 (2)

11、反计算已知封闭环，求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面，在实际工作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环，这里有一个优化的问题。 （3）中间计算已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环基本尺寸及公差（或偏差）。 中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,（1） 极值法各环基本尺寸之间的关系 封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即,（2）各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，

12、即,尺寸链计算的基本公式,封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和，即,(3) 各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和，即,封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即,28,【例2】图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 ,A3 = 43,A4=30-0.05 (标准件），A5 = 5 用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。,【解】1）建立装配尺寸链如图 2）确定各组成环的公差：

13、按等公差法计算，各组成环公差为： T1=T2=T3=T4=T5=(0.35-0.1)/5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到：,T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：,，,除协调环以外各组成环公差按入体标注：,计算协调环偏差：由此得到： EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1 最后可确定：,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,30,装配工艺规程是指导装配

14、施工的主要技术文件。其内容包括： (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,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,31,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)产品验收技术条件，包括试验工作的内容及方法。 (3)产品生产规模。

15、(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。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,32,制定装配工艺规程的方法和步骤: (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。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,33,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

16、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。,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。,互换装配法,分组装配法,修配装配法,调整装配法,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,34,固定调整装配法举例:,例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。,第二节 装配尺寸链及装配工艺方法,分组装配法举例:,例:汽车发动机活塞、活塞销和连杆组件装配. 活塞销和活塞上的销孔装配后过盈量为: 0.00250.0075mm,装配精度为0.005mm.若采