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1、项目五 设备装配与调整,任务单级圆柱齿轮减速器的装配 减速器是由封闭在箱体内的齿轮传动或蜗杆传动所组成的独立部件，为了提高电动机的效率，原动机提供的回转速度一般比工作机械所需的转速高，因此齿轮减速器、蜗杆减速器常安装在机械的原动机与工作机之间，用以降低输入的转速并相应地增大输出的转矩，在机器设备中被广泛采用。,作为中高级钳工必须具有减速器等复杂设备的装配和调整能力，本项目任务就是装配和调整图5.1所示的单级圆柱齿轮减速器。,图5.1 单级圆柱齿轮减速器,工具清单,相关知识和工艺 一、装配基础 1装配概述 （1）基本概念。根据规定的要求，将若干零件装配成部件的过程叫部装，把若干个零件和部件装配成
2、最终产品的过程叫总装。, 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、组件和部件再进入总装。, 合件。合件是比零件大一级的装配单元。下列情况皆属合件。 a两个以上零件,是由不可拆卸的连接方法（如铆、焊、热压装配等）连接在一起。,b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。,c以一个基准零件和少数零件组合在一起，如图5.2（a）所示属于合件，其中蜗轮为基准零件。,图5.2 合件和组件实例, 组件。 部件。 机械产品。 装配单元系统图表明了各有关装配单元间的从属关系，如图5.3所示。,图5.3
3、装配单元,（2）装配工作内容。 清洗。 连接。 调整。包括校正、配作、平衡等。,校正是指产品中相关零、部件间相互位置找正，找正并通过各种调整方法，保证达到装配精度要求等。,配作是指两个零件装配后确定其相互位置的加工，如配钻、配铰，或为改善两个零件表面结合精度的加工，如配刮及配磨等，配作是校正调整工作结合进行的。,平衡为防止使用中出现振动，装配时，应对其旋转零、部件进行平衡，包括静平衡和动平衡两种方法。 检验和试验。,（3）装配精度。 尺寸精度。 位置精度。 相对运动精度。 接触精度。,（4）装配精度与零件精度的关系。,图5.4 床身导轨 A床鞍移动导轨；B尾座移动导轨,图5.5 主轴箱主轴中心
4、尾座套筒中心等高示意 1主轴箱；2尾座,2装配尺寸链,（1）装配尺寸链基本概念及其特征。 装配尺寸链按照各环的几何特征和所处的空间位置大致可分为线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。常见的是前两种。,（2）装配尺寸链的建立线性尺寸链（直线尺寸链）。 确定封闭环。 查明组成环，画装配尺寸链图。 判别组成环的性质。,（a）组成环数最少原则。 （b）按封闭环的不同位置和方向，分别建立装配尺寸链。,图5.6 组成环尺寸的标注,（3）装配尺寸链的计算。 计算类型。 （a）正计算法。 （b）反计算法。 （c）中间计算法。, 计算方法。 （a）极大极小法。 式中 T0封闭环公差； Ti组成环公差；
5、 m组成环个数。,（b）概率法。 式中 T0封闭环公差； Ti组成环公差； m组成环个数。,3保证装配精度的工艺方法,（1）互换装配法。 完全互换装配法。 不完全互换装配法。 （2）选配装配法。 选择装配法有三种直接选配法、分组装配法和复合选配法。, 直接选配法。 分组装配法。 采用分组互换装配时应注意以下几点。 （a）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，增大的倍数要等于以后的分组数。,（b）分组数不宜多，多了会增加零件的测量和分组工作量，并使零件的储存、运输及装配等工作复杂化。 （c）分组后各组内相配合零件的数量要相符，形成配套。
6、否则会出现某些尺寸零件的积压浪费现象。 复合选配法。,（3）修配法。 生产中通过修配达到装配精度的方法很多，常见的有以下几种。 单件修配法。 合并修配法。 自身加工修配法。 调整法。,根据补偿件的调整特征，调整法可分为可动调整，固定调整和误差抵消调整三种装配方法。 可动调整装配法。 固定调整装配法。 误差抵消调整装配法。,二、装配工艺规程,1制订装配工艺规程的原则 装配是机器制造和修理的最后阶段，是机器质量的最后保证环节。在制订装配工艺规程时应遵循以下原则。 保证并力求提高产品装配质量，以延长产品的使用寿命。, 合理安排装配工序，尽量减少钳工装配工作量，以提高装配生产率。 尽可能减少装配车间的
7、生产面积，以提高单位面积生产率。,2制订装配工艺规程的原始资料,在制订装配工艺规程时，通常应具备以下原始资料。 机械产品的总装配图、部件装配图以及有关的零件图。, 机械产品装配的技术要求和验收的技术条件。 产品的生产纲领及生产类型。 现有生产条件。其中包括装配设备、车间面积、工人的技术水平等。,3制订装配工艺规程的步骤,（1）产品分析。 研究产品的装配图和部件图，审查图样的完整性和正确性。 明确产品的性能、工作原理和具体结构。, 对产品进行结构工艺性分析，明确各零部件间的装配关系。 研究产品的装配技术要求和验收标准，以便制定相应措施予以保证。 进行必要的装配尺寸链的分析与计算。,（2）确定装配
8、组织形式。 （3）划分装配单元。 （4）确定装配顺序。 （5）划分装配工序，进行工序设计。根据装配的组织形式和生产类型，将装配工艺过程划分为若干个装配工序。其主要任务如下。, 划分装配工序，确定各装配工序内容。 确定各工序所需要的设备及工具；如需专用夹具和设备，须提出设计任务书。 制订各工序的装配操作规范；例如，过盈配合的压入力，装配温度、拧紧紧固件的额定扭矩等。, 规定装配质量要求与检验方法。 确定时间定额，平衡各工序的装配节拍。 （6）填写装配工艺文件。 （7）制订产品的试验验收规范。,三、常用装配工具,1螺钉旋具 主要用来拆装头部开槽的螺钉。 2扳手 扳手用来装拆六角形、正方形螺钉及各种
9、螺母。,图5.8 旋具,专用扳手只能拆装一种规格的螺母或螺钉。 根据其用途不同可分为呆扳手（见图5.10），整体扳手（见图5.11），成套套筒扳手（见图5.12）和内六角扳手（见图5.13）等。,图5.9 活扳手 1活动钳口；2固定钳口；3螺杆；4扳手体,图5.10 呆扳手,图5.11 整体扳手,图5.12 成套套筒扳手,图5.13 内六角扳手,特种扳手是根据某些特殊需要制造的，如图5.14所示的棘轮扳手，不仅使用方便，而且效率较高。 指针式测力扳手是用于需要严格控制螺纹连接时能达到规定的拧紧力矩的场合，以保证连接的可靠性及螺钉的强度，如图5.15所示。,图5.14 棘轮扳手,图5.15 指针
10、式测力扳手 1钢球；2柱体；3弹性扳手柄；4长指针； 5指针尖；6手柄；7刻度盘,圆螺母扳手用于各种圆螺母的装拆，常见形式如图5.16所示。,图5.16 圆螺母扳手,3拔销器,拔销器用于拆卸后端带螺孔的圆柱或圆锥销，如图5.17所示。 使用时将拔销器上的螺钉与销上的螺孔连接，然后借助拔销器上拔头向后撞击所产生的冲击力拔出销子。,图5.17 拔销器,4簧钳,（1）外卡簧钳。外卡簧钳用于安装轴的弹性挡圈，如图5.18所示。 （2）内卡簧钳。内卡簧钳用于安装孔的弹性挡圈，如图5.19所示。,图5.18 外卡簧钳,图5.19 内卡簧钳,5顶拔器,顶拔器如图5.20所示，顶拔器有两爪和三爪两种，用于装卸
11、紧固配套的轴上套件，如带轮、轴承、齿轮等；也可用于从孔中拉出套件等。,图5.20 顶拔器,6电动工具,（1）电钻。 （2）电动扳手。,图5.21 电钻,图5.22 电动扳手,四、典型机构装配,1齿轮传动机构的装配和调整 （1）齿轮传动机构装配的技术要求。 齿轮孔与轴的配合能满足使用要求。 保证准确的中心距和适当的齿侧间隙。 保证有一定的接触面积和正确的接触位置，保证齿面受力均匀。,（2）圆柱齿轮机构的装配与调整。 齿轮与轴的装配。齿轮在轴上有空转、滑移和固定3种连接方式。 齿轮轴组件装入箱体内。,图5.23 齿轮径向圆跳动的检查,图5.24 齿轮端面圆跳动的检查,（a）装前对箱体的检查。 （b
12、）检查齿轮啮合质量。,图5.25 利用通用心棒检验孔同心度,图5.26 孔心距的检验,图5.27 垂直交叉孔中心距检验,图5.28 孔轴线与基面的距离及平行度的检验,图5.29 两孔垂直度的检验,图5.30 孔轴线与端面垂直度的检验,图5.31 齿轮副的侧隙,法向侧隙与圆周侧隙的关系为 在生产中，一般齿轮副侧隙的检查，常用以下两种方法。 一是用压铅丝法检验，二是用百分表检验。,式中 C百分表2的读数，mm； R装夹紧杆齿轮的分度圆半径，mm； L夹紧杆长度，mm。,图5.32 齿侧间隙的检验,图5.33 齿轮的接触斑点,表5.2 齿轮副接触斑点,所谓“轻微制动”是指既不使轮齿脱离，又不使轮齿和
13、传动装置发生较大的变形。 国标规定，检查齿轮接触斑点时，一般不用涂料，必要时采用规定的条件（如红丹粉调合剂)。,影响齿轮接触精度的主要因素是齿形精度及安装误差。,表5.3 渐开线圆柱齿轮由安装误差造成接触不良的原因及调整方法,（3）圆锥齿轮机构的装配与调整。 检验圆锥齿轮副箱体。 圆锥齿轮轴向位置的确定。,图5.34 圆锥小齿轮的轴向定位,图5.35 圆锥齿轮副装配图 1、2圆锥齿轮；3调整垫片；4固定圈, 检验圆锥齿轮副啮合质量。 a检验齿侧间隙。 b检验接触斑点。 圆锥齿轮接触斑点及其调整方法见表5-4。,表5.4 直齿圆锥齿轮接触斑点及其调整方法,2精密滑动轴承的装配与调整,滑动轴承的主
14、要优点是润滑油膜阻尼性好，有良好的抗振性，运动平稳、可靠，噪声小，适用于高速和高精度机械。,（1）液体动压润滑轴承的装配与调整。 动压润滑状态的建立。 形成液体动压润滑的条件。 （a）轴颈应有足够高的转速。,（b）轴颈与轴承间隙必须适当（一般为0.0ld0.03d，d为轴颈直径)。 （c）轴颈与轴承应具有一定的精度（尺寸、形状及相互位置精度)和较好的表面粗糙度。 （d）润滑油的黏度适当，有足够的供油量。,图5.36 液体动压润滑的建立,多瓦式动压轴承的装配和调整。 （a）多瓦式动压抽承的工作原理。 （b）多瓦式动压轴承的装配与调整。 第一步，研磨轴瓦。 第二步，轴与轴承的装配。 第三步，轴和轴
15、承间隙的调整。,图5.37 短三瓦自动调位轴承 1封口螺钉；2锁紧螺钉；3空心螺钉；4球面支承螺钉；5扇形瓦,（2）液体静压轴承的装配。 静压轴承的装配步骤如下。 把轴、轴承、箱体、管路等有关零件的毛刺清除干净，并彻底清洗。由于节流孔很小，要仔细清洗。清洗时不要使用棉纱，可使用绸子，以防堵塞。, 管路不许有漏油现象，系统内不许有空气，否则会引起压力波动。液压油应按说明书严格掌握。 静压轴承的外圆与铀承壳体孔的配合，应保证一定的过盈量，防止因各油孔或油槽互通，从而引起各油腔之间互通。, 静压轴承装入壳体内孔后，可用研磨法保证前、后轴承孔的同轴度，以及与轴颈配合间隙的要求。 装配后接上供油系统。在
16、启动前，先用手转动轴，感觉轻便灵活。方可启动。,3精密滚动轴承的装配与调整,（1）滚动轴承游隙的调整和预紧。 原始游隙是指轴承在末安装时自由状态下的游隙。新轴承的原始游隙，有专门的表格可查阅。, 配合游隙是指轴承安装到轴颈上和壳体孔内以后存在的游隙。由于配合游隙的大小与轴承配合量有直接关系，所以配合游隙总是小于原始游隙。, 工作游隙是指轴承在工作状态时的游隙。轴承在工作状态时，出于内外因的温度差，以及在工作负荷的作用下，滚动体和套圈产生弹性变形。一般地在两方面综合作用下，工作游隙大于配合游隙。,图5.38 滚动轴承的游隙,（2）滚动轴承的调整和预紧。 滚动轴承的预紧可分为径向预紧和轴向须紧。 径向预紧通常采取胀大轴承内圈
