装配的基础知识 (1)

§3 装配尺寸链ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ装配方法
• 一、装配精度与装配尺寸链 • 尺寸链——相互联系的尺寸，按一定顺序排列成 一个封闭尺寸组 • 1.装配尺寸链极其简图 • （1）装配尺寸链——影响某一装配精度的各有关 装配尺寸所组成的尺寸链称为装配尺寸链。 • （2）装配尺寸链简图——不绘制具体结构，也不 必按严格的比例，只要依次绘出各有关尺寸，排 列成封闭外形的尺寸链简图。 • 2.装配尺寸链的环 • 环——构成尺寸链的每一个尺寸。每个尺寸链至 少要3个环 。
• （1）静平衡法：消除旋转件静不平衡的方法。在 圆柱形或菱形等平衡支架上进行。 • （2）静平衡的应用：只适用于“长径比”较小 （一般长径比小于0.2如盘类旋转件）或长径比虽 较大，但转速不太高的旋转件。 • 2.动不平衡 • 定义：旋转件在径向截面上有不平衡量且由此产 生的离心力形成不平衡力距，所以旋转件旋转时 不仅会产生垂直于轴线的振动，而且还会产生使 旋转轴线倾斜的振动，这种不平衡称为动不平衡。 • 动平衡：消除动不平衡的方法。一般是在平衡机 上进行。 • 应用：对于长径比比较大或旋转速度较高的旋转 件（长径比大于5）。
• 1.完全互换法解尺寸链—按完全互换装配法的要求解
有关的装配尺寸链。
• 2.分组选配法解尺寸链—将尺寸链中组成环的制造公
差放大到经济加工精度的程度，然后分组进行装配，以保 证装配精度 。
• 例已知齿轮箱部件，要求轴向窜动量为 A0=0.2~0.7mm，A1=122mm；A2=28mm； A3=A5=5mm；A4=140mm。试用完全互换法 解尺寸链。 • （1）画出尺寸链简图： • 确定组成环、封闭环及校验各环基本尺寸 • A1、A2、A3、A4、A5、A0。 • A0=（A1+A2）-（A3+A4+A5） • =150-(5+5+140)=0 各基本尺寸无误。 • （2）确定各组成环尺寸公差及极限尺寸。 • T0=10.7-0.21=0.5mm • 根据T0=ΣTi=T1+T2+T3+T4+T5=0.5
§1 装配工艺概述
• 一、装配的概念
• • • • • • • • 1机械产品一般由许多零件和部件组成。 2零件——构成机器或产品的最小单元。 3部件——两个或两个以上组合成机器的一部分。 4装配——按规定的技术要求，将若干个零件结合成部件 或若干个零件和部件结合成整机的过程。 5装配基准——最先进入装配的零件或部件。 6组件——直接进入总装的部件。 7分组件——直接进入组件装配的部件。 8装配单元——可以独立进行装配的部件（包括组件和分 组件）。 装配是机械制造过程中的最后阶段，在机械产品制造过程 中占有非常重要的地位，装配工作的好坏，对产品质量起 着决定性的作用。
• 二、零件的密封性试验
• 对某些要求密封的零件，如机床的液压元件、油缸、阀体、 泵体等，要求在一定压力下不允许漏油、漏水或漏气的现 象，也就是要求这些零件在一定的压力下具有可靠的密封 性，因此在装配前应进行密封性试验。 • 方法: 气压法和液压法。分析图5—5和图5—6
• 三、旋转件的平衡 • 为了防止机器中的旋转件（如带轮、齿轮、飞轮、 叶轮等各种转子）工作时因出现不平衡的离心力 所引起的机械振动，造成机器工作精度降低、零 件寿命缩短、噪音增大，甚至发生破坏性事故。 装配前要对“长经比”较大的旋转零、部件进行 平衡。 • 1.静不平衡 • 定义：旋转件在径向各截面上有不平衡量，由此 产生的离心力的合力通过旋转件的中心，这种不 平衡称为静不平衡。 • 特点：静止时，不平衡量自然地处于铅垂线下方， 旋转时，不平衡惯性力只产生垂直旋转轴线方向 的振动。
• 装配工作一般由若干个装配工序所组成，一个装 配工序可包括一个或几个装配工序。 • （5）编写装配工艺文件： • 【分析表锥齿轮轴组件装配工艺卡】
§2 装配前的准备工作
• 一、装配零件的清理和清洗 • 1.零件的清理
• 在装配过程中，零件的清理和清洗工作对提高装配质量，延长产品使 用寿命具有重要的意义，特别是对轴承、精密配合件、液压元件、密 封件以及有特殊清洗要求的零件极为重要。 • （1）清除零件上残存的型砂、铁锈、切屑、油污等，特别是要仔细 清理孔、沟槽等易存污垢的部位。某些非加工表面还需要在清理后进 行涂装。 • （2）将所有待装配的零部件按零部件图号分别进行清点和放置。
• （1）封闭环—在零件加工成机器装配过程中，最 后自然形成的尺寸。 • （2）组织环—尺寸链中除封闭环以外的尺寸。 • （3）增环—在其他组成环不变条件下，当某组成 环增大时，封闭环也随之增大。该组成环称为增 环。 • （4）减环—在其他组成环不变条件下，当某组成 环增大时，封闭环也随之减小。该组成环称为减 A1 环。
B2 B3 B0
• ∵B0= B1—（B2+ B3） • ∴B3= B1—B2—B0=80-60-0=20mm • <4>确定B3的极限尺寸：B3min B3max • ∵B0max=B1max-(B2min+B3min) • ∴B3min=B1max-B2min-B3min =80.0159.94-0.3=19.77mm • 又∵B0min=B1min-(B2max+B3max) • ∴B3max= B1min- B2max- B0min =80-600.1=19.90mm • 即：B3=20 mm
• 一般所确定的装配顺序：首先确定装配基 准件，然后根据装配结构的具体情况，按 预处理工序先行，先下后上，先内后外、 先难后易、先精密后一般，先重大后轻小， 安排必要的检验工序的原则，确定其他零 件或装配单元的装配顺序 。 • （3）绘制装配单元系统图（一定要学会自己 画）
（4）划分装配工序及装配工步 • 1）装配工序——由一个工人或一组工人在同一地 点，利用同一设备的情况下完成的装配工作。 • 2）装配工步——由一个工人或一组工人在同一位 置，利用同一工具，不改变工作方法的情况下完 成的装配工作。
A2 A
• 判断方法： 旋转一致：减环 ； 旋转相反：增环
• 3.封闭环极限尺寸及公差 • （1）封闭环的基本尺寸： • 封闭环的基本尺寸=（所有增环基本尺寸之和）— （所有减环基本尺寸之和） • 即：A0=ΣAi—ΣAi • （2）封闭环的最大极限尺寸： A0max=ΣAimax—ΣAimin • （3）封闭环的最小极限尺寸： • A0min=ΣAimin—ΣAimax • （4）封闭环公差：T0=Σ Ti • 封闭环公差=所有组成环公差之和
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• 二、装配工艺过程 • 1.装配前的准备工作 • （1）研究和熟悉产品装配图、工艺文件和技术要求，了 解结构和各零部件的作用。 • （2）确定装配方法、顺序和准备所需的工具。 • （3）对装配的零件进行清理和洗涤，去毛刺、铁锈、油 污等。 • （4）检查零件加工质量，对某些零件要进行必要的平衡 试验和密封性试验等。 • 2.装配工作 • 部件装配——将两个以上零件组合在一起，将零件 与几个组件结合在一起成为一个单元。
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• 三、装配尺寸链解法
• 根据装配精度（即封闭环公差）对装配尺寸链进行分析， 并合理分配各组成环公差的过程——解装配尺寸链。 • 当已知封闭环公差求组成环公差时，应先按“等公差原 则”结合各组成环尺寸的大小和加工难易程度，将封闭环 公差值合理分配给个组成环，调整后的各组成环公差之和 仍等于封闭环公差。再按“入体原则”确定基本偏差，即： 孔EI=0，轴es=0。若组成环为中心距，则取对称偏差。
• 三、装配的组织形式 • （1）固定式装 • （2）移动式装配
• 将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的工作地点 进行。主要应用于单件和小批量。
• 将工作对象在装配过程中，有顺序地由一个工人转移到另 一个工人（流水装配法） 。 • 特点：装配质量高、生产效率高。适用于大量生产。
• 四、装配工艺规程 • 1.装配工艺规程及作用
• 举例： • 已知：齿轮轴装配，要求装配后齿轮端面和凸台 端面之间具有0.1~0.3mm轴向间隙，B1=80mm， B2=60mm。 • 问：B3控制在什么范围内才能满足装配要求？
B1
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分析步骤： <1>根据题意绘制尺寸链简图： <2>判断增环、减环及封闭环：B1 、B2、B3、B0。 <3>列方程式，求B3。
• 规程：规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术 要求和检验方法及装配所需要的设备、工夹具、时间、定 额等的技术文件。 • 作用：提高产品装配质量和效率的必要措施，也是组织装 配生产的重要依据。
• 2.编制装配工艺规程的方法和步骤 • （1）对产品进行分析 • （2）确定装配顺序：找出装配单元
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按等公差原则：分配各组换公差 T1=0.2；T2=0.1；T3=T5=0.05；T4=0.1 按入体原则：分配偏差 A1=122 mm；A2=28 mm；A3=A5=5 mm. （3）确定协调环尺寸，极限尺寸由封闭环极限尺 寸方程式来确定。（一般选便于制造即可用通用 量具测量的尺寸作为协调环） A0max=A1max+A2max-A3min-A5min-A4min A4min=139.70mm A0min=A1min+A2min-A3max-A4max-A5max A5max=139.80mm ∴A4=140 mm
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4、调整装配法—装配时调整某一零件的位置或尺寸，
以达到装配精度的装配方法。 一般用于斜面、锥面、螺纹等可移动可调整件的位置； 采用调换垫片、垫圈、套筒等控制调整件的尺寸。 特点：维修方便，生产效率低，除必须采用分组装配的 精密件外，其他均可使用 。 （1）可动调整法—用改变零件位置来达到调整精度的 方法。可调整由于磨损、热变形、弹性变形所引起的误 差。 （2）固定调整法—在尺寸链中选一个或几个作为调整 环，通过改变调整环尺寸，使封闭环达到精度要求的方 法。 注意：作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成一组专 用零件，装配时，根据需要选用其中一种作为补偿，从 而保证所需的装配精度 。
• 二、装配方法 • 注意：零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度并 不完全取决于零件精度。 • 1、完全互换装配法—各配合件不经挑选、修配或调整、 装配后即可达到装配精度，称为完全互换装配法。 • 优点：装配方便，生产效率高。 • 应用：组成环少，精度要求不高或大批量生产中 。 • 2、选择装配法—分为直接选配法和分组选配法（常用）。 • 分组选配法：按实测尺寸分成若干组→按组装配以达到 装配要求。★配合精度取决于分组数。 • 应用：组成环少，大批量生产重精度要求高的场合。 • 3、修配装配法—装配时，修去指定零件上的预留修配量， 以达到装配精度的装配方法。 • 应用：单件、小批量生产，装配精度高的场合。 • 特点：装配周期长，效率低。
• 2.零件的清洗 • （1）清洗方法
• 单件小批量生产：常将零件置于洗涤槽内用棉纱或泡沫塑料进行手工 擦洗或冲洗； • 成批大批量：采用洗涤机清理。根据需要可以采用气体清洗、浸脂清 洗、喷淋清洗、超声波清洗等。
• （2）常用清洗液
• 1）工业汽油——适用于清洗较精密的零部件。 • 2）煤油和柴油——洗涤能力不及汽油，洗涤后干燥较慢， 但相对安全。 • 3）化学清洗液——对油脂、水溶性污垢具有良好的洗涤 能力。 • 特点：配制简单，稳定耐用，安全环保，同时以水代油， 可节约能源。
• 总装配——将零件和部件结合成一台整机的装配过程。
• 3.调整,精度检验和试车 • （1）调整——调节零件或机构的相互位置、配合 间隙、结合面松紧等。目的：使机构或机器工作 协调。 • （2）精度检验——指几何精度（形位精度）和工 作精度检验（如切削力试验）等。 • （3）试车——试验机构或机器运转的灵活性、密 封性、振动、工作温度、噪音、转速、功率等。 • 4.涂装、涂油、装箱 • 目的：使装配后的产品美观、防锈和便于运输。