机械装配工艺基础

机械装配工艺基础2015.6.1机械装配工艺基础目的一、了解工业化生产装配的概念、装配精度的内容，保证装配精度的方法及其特点。二、部分常用零件装配要求。内容摘要一、概述二、装配的组织形式三、装配工艺过程及要求四、装配精度五、装配尺寸链简介六、保证装配精度的方法2一、概述1.1.装配的概念1.2.装配的内容31.1.装配的概念装配：根据规定的技术要求，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。装配工艺：规定装配部件和整个产品的工艺过程，以及该过程中所使用的工装、夹具、量具等的技术文件。4①零件—机器的最基本单元5②套件（合件）—两个以上的零件装配在一起，一般安装后不可拆卸。--两个齿轮安装在一起。6③组件—由一个或几个合件与若干个零件组合成的装配单元。--行星齿轮减速器7④部件—由一个基准零件和若干个零件、合件和组件而组合成的装配单元。具有某个独立功能：如齿轮箱、发动机。8⑤总装—把零件和部件进一步装配成最终产品的过程称为总装，即完成产品装配。9装配示意图101.2.装配的内容常见的装配工作包括：清洗、螺纹连接、校正调整与配作、平衡、验收试验包装等内容。装配是整个机械制造工艺过程中的最后一个环节。装配工作对产品质量影响很大。若装配不当，即使所有零件都合格，也不一定装配出合格的、高质量的机械产品。反之，若零件制造精度并不高，而在装配中采用适当的工艺方法，如进行选配、修配、调整等，也能使产品达到规定的技术要求。11二、装配的组织形式确定组织形式的依据：①产品的批量；②产品的尺寸；③产品的重量。装配的组织形式：①固定式:在一个工作位置上完成全部装配工序，由一组装配工完成全部装配作业，手工操作比重大.生产率较低，大多用于单件、中小批生产的产品以及大型机械的装配。比如：安装锅炉。12固定式安装：锅炉13②移动式：A连续移动式：产品连续移动。B间歇移动式：产品有节排移动。14连续移动式装配--波音777安装线，1.6英寸/分钟间歇移动式装配：汽车装配线16装配的方式：①工序集中（固定式：锅炉安装）②工序分散（移动式：汽车装配）三、装配工艺过程及要求3.1、装配工艺流程3.2、装配的规范要求3.3、清洗零件3.4、连接方法：螺栓、键、铆接、定位销、滚动轴承、链轮、齿轮、同步带、平皮带等的装配。183.1、装配工艺流程：装配顺序：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般，先重后轻。193.2、装配的规范要求3.2.1机械装配应严格按照装配图纸及工艺要求进行装配。（装配工艺由装配工艺工程师制定）见示例：电机装配工艺卡20电机装配工艺卡213.2.2装配环境要求清洁，不得有粉尘或其它污染，零件应存放在干燥、无尘、有防护垫的场所。22汽车装配线12324汽车装配线225汽车装配线326汽车装配线43.2.3装配过程中零件不得磕碰、切伤，不得损伤零件表面，或使零件明显弯、扭、变形，零件的配合表面不得有损伤。3.2.4相对运动的零件，装配时接触面间应加润滑油（脂）。比如轴承，安装时应加好润滑脂。273.2.5装配时，零件、工具应有专门的摆放设施，3.2.6装配时原则上不允许踩踏机械，如果需要踩踏作业，必须在机械上铺设防护垫或地毯，重要部件及非金属强度较低部位严禁踩踏。283.3、清洗零件3.3.1常用三种清洗液：A有机溶剂：煤油、轻柴油、汽油、丙酮、酒精、三氯乙烯。优点：使用简便，效果好，对金属无损伤。缺点：易燃，成本高。适宜清洗精密件。橡胶件不能用有机溶剂清洗。B碱性溶液。肥皂、硅酸钠、三乙醇胺、合成洗涤剂。优点：成本低，使用广泛。缺点：需加热到80-90度，对金属有腐蚀作用，对铝腐蚀较强C化学清洗液：LCX-52水基金属清洗液、CW金属清洗液、817-C洗油剂、D-3金属清洗剂。293.3.2五种清洗方法：A擦洗：零件放入清洗液中，用面纱擦洗或用刷子刷洗。效率低，不宜用汽油，汽油有溶脂作用，对人体有害，且易燃。30擦洗零件：常用煤油清洗清洗用毛刷32B煮洗：清洗液加热至80-90度，清洗3-5分钟。C喷洗：清洗液喷到零件表面。适宜形状简单，表面有油污的零件。D振动清洗：用振动清洗机清洗，原理是模仿漂洗动作，利用清洗剂与油污的化学反应清洗E超声清洗：利用超声波清洗。原理：清洗液的化学反应与超声波震荡。3637超声波清洗机38超声波清洗机设备零、部件经清洗后，应立即进行干燥处理，并应采取防返锈措施。3.4连接3.4.1螺栓联接A．螺栓紧固时，宜采用呆扳手，沉头螺钉拧紧后,钉头应埋入机件内,不得外露。一般应优先使用六角头螺栓。使用沉头螺栓的设计原因：保持表面平滑，易于打扫。结构不允许：与其它件对接、空间不允许。40沉头螺栓紧定螺钉连接普通螺栓连接与铰制孔螺栓连接双头螺栓连接螺栓直接连接B．一般情况下，螺纹连接应有防松弹簧垫圈，多个对称螺栓拧紧时，应采用对称顺序逐步拧紧，条形连接件应从中间向两方向对称逐步拧紧。46防松垫圈防松垫圈防松垫圈防松垫圈防松垫圈防松垫圈C．螺栓与螺母拧紧后,螺栓应露出螺母2-4个螺距；螺钉在紧固运动装置或维护时无须拆卸部件的场合，装配前螺丝上应加涂螺纹胶。53D．有规定拧紧力矩要求的紧固件，应采用力矩扳手，按规定拧紧力矩紧固。未规定拧紧力矩的螺栓，其拧紧力矩可参考《附表》的规定。5455E.有锁紧要求的，拧紧后应按其技术规定锁紧；用双螺母锁紧时，薄螺母应装在厚螺母之下；每个螺母下面不得用2个相同垫圈。F.装配精制螺栓和高强度螺栓前，应按设计要求检验螺孔直径的尺寸和加工精度例：铰制孔螺栓563.4.2键联接A.平键与固定键的键槽两侧面应均匀接触，与轮毂键槽底面不接触。其配合面间不得有间隙.B．间隙配合的键（或花键）装配后，相对运动的零件沿着轴向移动时，不得有松紧不均现象。C．钩头键、锲键装配后其接触面积应不小于工作面积的70%，且不接触部分不得集中于一处；外露部分的长度应为斜面长度的10%-15%。58半圆键平键平键平键楔键3.4.3铆接A.铆接的材料和规格尺寸必须符合设计要求，铆钉孔的加工应符合有关标准规定。B.铆接时不得破坏被铆接零件的表面，也不得使被铆接零件的表面变形。C.除有特殊要求外，一般铆接后不得出现松动现象，铆钉的头部必须与被铆接零件紧密接触，并应光滑圆整。64铆接机铆接机拉铆枪铆接后铆钉形状分类(铆接机形成)拉铆钉铆接样品3.4.4销连接用途：定位销、连接销、安全销74A．定位销：被连接零件之间有相互位置要求。被连接零件的销孔应在装配时同时加工。孔一般需用铰刀铰孔。仅钻孔精度达不到要求。定位销的端面一般应略高出零件表面。B连接销：仅起连接作用，零件间无精密位置要求C安全销：受力达到一定程度后绷断，起到保护精密件的作用。螺尾圆锥销：易拆卸和防松3.4.5滚动轴承的装配3.4.5.1常用滚动轴承--圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承推力轴承滚针轴承3.4.5.2滚动轴承的装配工艺A.清洗：装配前清洗轴承及轴承位。（轴、孔）B.检查：轴承转动灵活性；轴承质量；轴承位的加工精度及尺寸公差。84一般轴颈位的加工应该用磨削，粗糙度0.08。注意：轴颈位置光洁度越高越好。错误：粗糙度越低摩擦力越大。越不易松动。原因：运行中凹处被填平，轴颈变细，引起松动C.配合面涂油：轴承装配时应在配合件表面涂一层润滑油（脂），轴承无型号的一端应朝里，即靠轴肩方向D.安装：压力只能通过轴承圈压装，内外圈之间不许通过滚子传递压力。冷装法：可分为铜棒法、压入法、套筒手锤法三种。热装法：加热轴承内圈或外圈、加热整个轴承。温度80-100摄氏度。1、内圈与轴紧配合先将轴承装在轴上，然后一起装入轴承座孔中2、外圈与孔紧配合先将轴承压入座孔中，在装轴。3、内外圈均为紧配合将轴承同时压入轴和座孔中。E.安装后滚动轴承游隙的调整方法轴承理论游隙：轴承未安装时，内圈或外圈颈向或轴向移动时的移动量。轴承工作游隙：安装后实际工作时的游隙。根据移动方向：可分为径向游隙和轴向游隙游隙值根据大小分三组：1.基本组(普通组)：最常用。2.小游隙组(C2)、:高旋转精度、需要减小振动和噪音。3.大游隙组(C3、C4)：内外圈温差大、深沟球轴承等。特殊：进口品牌CM组(电机专用游隙)。轴承的游隙对轴承的动态性能(噪声，振动和摩擦)和旋转精度，使用寿命(磨损与疲劳)的承载能力都有很大影响。调整方法：1.垫片调整法：2.螺钉调整法：3.内外套调整法：游隙的检查方法：感觉法1、用手转动轴承，轴承应平稳灵活无卡涩现象2、用手晃动轴承外圈，即使径向游隙只有0.01mm，轴承最上面一点的轴向移动量，也有0.10~0.15mm。这种方法专用于单列向心球轴承。测量法：塞尺塞入滚珠与外圈之间。93其它：轴承内圈端面一般应紧靠轴肩（轴卡).滚动轴承装好后，相对运动件的转动应灵活、轻便.轴承装配过程中，若发现孔或轴配合过松时，应检查公差.普通轴承在正常工作时温升不应超过35℃，工作时的最高温度不应超过70℃。3.4.6链轮链条的装配常用链轮链条链轮链条的装配要求1.主动链轮与从动链轮的轮齿几何中心平面应重合，偏移量一般应小于或等于两轮中心距的2‰。2.链条非工作边的下垂度应符合设计要求。一般应按两链轮中心距1%～2%调整。993.4.7齿轮的装配1.轴向错位：当齿轮厚度大于20mm时，轴向错位不得超过轮缘宽度的5%。20毫米以下错位小于1毫米。1002.齿面啮合啮痕检查：标准的啮合痕迹：应在齿轮齿面中间略靠小端，并均布在节圆线两侧，长度为齿长的40%～60%，高度为齿高的60%～80%，形状呈椭圆形。3.齿轮箱满载运转的噪声不得大于80dB。1023.4.8同步带轮的装配主、从动轮轴必须互相平行，倾斜度误差不应超过2‰。两带轮轴向错位不得超过轮缘宽度的5%。同步带装配时不得强行撬入带轮，应通过缩短带轮中心距的方法装配。1033.4.9平皮带的装配安装前，所有的输送平面应调整好水平。带轮轴线相互平行。平皮带的输送方向应按照皮带上标识的箭头方向安装，否则将影响其使用寿命。1043.4.10装配检查工作每完成一个部件的装配，都要按以下的项目检查。A.装配工作的完整性，检查有无漏装的零件。B.各零件安装位置的准确性。C.各联接部分的可靠性，各紧固螺丝是否达到装配要求的扭力，特殊的紧固件是否达到防止松脱要求。105D.活动件运动的灵活性，如输送辊、带轮、导轨等手动旋转或移动时，是否有卡滞、偏心或弯曲现象等。E总装完毕应清理机器各部分的铁屑、杂物、灰尘等，确保各传动部分没有障碍物存在。F试机时，机器启动后，应立即观察主要工作参数和运动件是否正常运动。106四、装配精度4.1．装配精度的概念4.2．装配精度与零件精度的关系1074.1．装配精度的概念装配精度是装配时必须保证的质量指标。。（1）距离精度距离精度指相关零部件间的距离尺寸精度，包括间隙、过盈等配合要求。（2）相互位置精度装配中的相互位置精度是指产品中相关零部件间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动等。108（3）相对运动精度主要表现为运动方向的直线度、平行度和垂直度，相对运动速度的精度即传动精度。（4）接触精度接触精度是指相互配合表面、接触表面间接触面积的大小和接触点的分布情况。1094.2．装配精度与零件精度的关系A.装配精度首先取决于相关零部件精度，尤其是关键零部件的精度。110车床主轴中心线与尾座套筒中心线的等高度A0，就主要取决于主轴箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度111B.装配方法。如图所示的等高度A0的精度要求是很高的，如果靠控制尺寸A1、A2及A3的精度来达到A0的精度是很不经济的。实际生产中常按经济精度来制造相关零部件尺寸A1、A2及A3，装配时则采用修配底板3的工艺措施保证等高度A0的精度。112五、装配尺寸链简介5.1．装配尺寸链的概念5.2．装配尺寸链的建立5.3．装配尺寸链的计算1135.1．装配尺寸链的概念产品或部件在装配过程中，由相关零部件的有关尺寸（表面或中心线间距离）