机电设备安装与调试课件

2.1.2 装配尺寸链
一、装配精度
1.装配精度 装配精度指产品装配后几何参数实际达到的精度.一 般包含如下内容.
轴颈
轴头 轴环
图 12-30
机器装配精度
装配精度的内容
尺寸 精度 位置 精度 运动 精度
接触 精度
(1)尺寸精度 指相关零、部件间的距离精度及配合 精度.如卷筒主轴与相关零件间的间隙;相配合零件 间的过盈量。
i 1
m
极值法解中间计算问题(例)
• 图8所示，先加工平面M、 N，保证M-N零件厚度600 0.10mm，现以M面定位 调整加工平面P，问P-M 距离为多少，才能保证 加工后P-N的设计尺寸为 25+00.025mm。
解：画尺寸链如图
所以，封闭环A0= 25+00.025mm ， 增环A2= 60-00.10mm ，减环A1=x
(2)位置精度 指相关零件的平行度、垂直度、同 轴度等,如各卷筒之间的平行度；各卷筒与电机及 过桥的垂直度;卷筒上轴承与下轴承的同轴度等. (3)相对运动精度 指产品中有相对运动的零,部件间 在运动方向及速度上的精度.如模盒出线与卷筒进 线的同心度;各带的传动精度等. (4)接触精度 指产品中两配合表面,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的分布情况. 如带啮合,各轴承与挡油板之间的接触精度等.
3、绘制尺寸链图；
4、判断组成环中增环、减环。
1、确定封闭环
• 装配尺寸链的封闭环是在装配后形成的， 往往是机器上有装配精度要求的尺寸等；
• 零件尺寸链应为公差等级要求最低的环， 一般不进行标注； • 工艺尺寸链是在加工中最后自然形成的 环，一般为要求达到的设计尺寸或加工 余量尺寸。 • 一个尺寸链中只有一个封闭环。
切屑、油污。
4)对有些零件还需要进行刮削等修配工作，有些特殊要求的零 件还要进行平衡试验、密封性实验等。
2.装配工作
(1)部件装配 将两个或两个以上的零件组合在一起或将零件 与几个组件结合在一起，成为一个单元的装配工作，称为部 件装配。 (2)总装配 指将零件和部件结合成为一台完整产品的过程。
3.调整、精度检验和试运行阶段
(1)静平衡法
消除旋转件静不平衡的方法称为静平衡法。
图1-5 静平衡支架
图1-6 静平衡法
1)将待平衡的旋转件装上心轴后，放在平衡支架上。 2)在与记号相对的部位粘贴一质量为m的橡皮泥，使 m对旋转中心产生的力矩，恰好等于不平衡量G对旋 转中心产生的力矩，即mr＝Gl，如图1-6所示。 3)去掉橡皮泥，在其所在部位附加相当于m的重块(配 重法)或在不平衡量处(与m相对直径上l处)去除一定质 量G(去重法)。 (2)静平衡的应用 只能平衡旋转件重心的不平衡， 无法消除不平衡力矩。
z 1 j n 1
m
n
m
A0min Az min
z 1
n
j n 1

Aj max
极值法
3、极限偏差：ES0 ESz EI j
z 1 j n 1 n m
EI0 EI z ES j
z 1 j n 1
n
m
4、公差：T0 Ti
(1)调整 调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合松紧 等。 (2)精度检验 包括几何精度检验和工作精度检验等。 (3)试运行 检验机构或机器运转的灵活性及振动、温 升、噪声、转速、功率、密封性等性能是否符合要求。
4.涂装、装箱
三、装配的组织形式
(1)单件生产 单个制造不同结构的产品，并很 少重复，甚至完全不重复，这种生产方式称为 单件生产。 (２)成批生产 在一定的时期内，成批制造相同 的产品，这种生产方式称为成批生产。
污等。
2)装配后，必须清理装配中因配做、钻孔、攻螺纹等补充加工 所产生的切屑。
3)试运行后，必须清理因摩擦而产生的金属微粒和污物。
2.零件的清洗 1)常用的清洗液有汽油、煤油、柴油和化学清洗液等：
① 工业汽油主要用于清洗油脂、污垢和一般 粘附的机械杂质，适用于清洗较精密的零部 件。航空汽油用于清洗质量要求较高的零件。 ② 煤油和柴油用途与汽油相似，但清洗能力 不及汽油，清洗后干燥较慢，但相对安全。 ③ 化学清洗剂又称乳化剂，对油脂、水溶性 污垢具有良好的清洗能力。这种清洗液配制 简单、稳定耐用、安全环保、以水代油节约 能源，如105清洗剂，6501清洗剂，可用于 冲洗钢件上以全损耗系统用油为主的油垢和 机械杂质。
2)清洗时的注意事项有： ① 对于橡胶制品，如密封圈等零件，严禁用 汽油清洗，以防橡胶件发胀变形，而应使用 清洗剂进行清洗。 ② 清洗零件时，可根据不同精度的零件，选 用棉纱或泡沫塑料擦拭。滚动轴承不能使用 棉纱清洗，以防止棉纱搅进轴承内，影响轴 承装配质量。 ③ 零件在清洗工作后，应等零件上的油滴干 后，再进行装配，以防油污影响装配质量。 同时清洗后的零件不应放置过长时间，防止 污物和灰尘再次弄脏零件。
A0
A3
图8.2
A1 A2
A0
4、判断组成环中增、减环
• 先在封闭环上任意设 定一个方向，然后循 环方向由封闭环出发 经过各组成环作一回 线直至回到封闭环。 • 减环——经过各组成 环回线前进方向与封 闭环方向相同； • 增环——经过各组成 环回线前进方向与封 闭环方向相反。
（二） 尺寸链计算要解决的问题
已知组成环
正 计 算—— 校核计算 中间计算——工艺计算 反 计 算 ——公差分配 待求封闭环 已知封闭、组成环 待求其余组成环 已知封闭环 待求各组成环
六、尺寸链的计算方法
一、极值法（完全互换法）
1、基本尺寸：A0 Az Aj
z 1 j n 1 n m
2、极限尺寸：A0max Az max Aj min
• 平面尺寸链：全部组成环位于一个或几个 平行平面内，但某些组成环不平行于封闭 环，图8.4；
• 空间尺寸链：组成环位于几个不平行的平 面内，图8.5。
3、按各环尺寸的几何特性分
• 长度尺寸链：链中各环均为长度尺寸； • 角度尺寸链：链中各环为角度尺寸
五、尺寸链的确立与分析
（一）尺寸链的确立 1、确定封闭环； 2、查找0-00.10mm是上 工序保证的，尺寸A1是本工序 加工时要保证的，只有尺寸 25+00.025mm是间接形成的。
（1）基本尺寸
25=60-A1，得A1=35mm
（2）计算极限偏差
+0.25=0-EI1，得EI1=-0.25mm
0=-0.10-ES1，得ES1=-0.10mm 欲求工序的极限尺寸为：
A1
A0
A3
A2
3、传递系数
• 表示各组成环对封闭环影响大小的系数 • A0=f(A1,A2,……,Am)
f f f dA0 dA dA2 dAm 1 A1 A2 Am
f i Ai
三、尺寸链的代号
• GB/T5874-2004规定，长度环用大写拉丁字 母A、B、C、……表示；角度环用小写希腊 字母α、β、γ……表示；封闭环加下角标“0” 表示；组成环加下角标阿拉伯数字表示各 组成环的相应顺序号。
(7)确定工人等级和工时定额 根据工厂的实 际经验和统计资料及现场实际情况确定工人 等级和工时定额。 (8)编写工艺文件 装配工艺技术文件主要是 装配工艺卡片(有时需编写更详细的工序卡)， 它包含有完成装配工艺过程所必需的一切资 料。
第二节
装配前的准备工作
一、装配前零件的清理和清洗
1.零件的清理 1)装配前，清除零件上残余的型砂、铁锈、切屑、研磨剂、油
《机电设备安装与调试》课件
第2章 机电设备的生产性安装
《机电11-1, 2》
【2013-2014学年第1学期】
概述
第一节 装配工艺概述 一、装配工作的重要性 二、装配工艺过程
1.装配前的准备工作 1)研究、熟悉产品装配图及其他工艺文件和技术要求，了解产
品结构、各零件的作用以及相互连接关系。
2)确定装配方法、顺序和准备所需要的工具。 3)对装配的零件进行清理和清洗，去掉零件上的毛刺、铁锈、
图1-1 锥齿轮轴组件的装配图
图1-2 锥齿轮轴组件装配顺序
图1-3 锥齿轮轴组件装配单元系统图
五、装配工艺规程
(1)分析装配图 了解产品结构特点，确定装 配方法。 (2)确定装配的组织形式 根据工厂的生产规 模和产品的结构特点，决定装配的组织形式。 (3)确定装配顺序 装配顺序基本上是由产品 的结构和装配组织形式决定的。 (4)划分工序及工步 根据装配单元系统图， 将整机或部件的装配工作划分为装配工序和 装配工步。 1)装配工步。 2)装配工序。
④ 零件的清洗工作，根据需要可分为一次清洗和二次清洗。零
件在第一次清洗后，应检查配合表面有无碰伤和划伤，齿轮的 齿顶部分和棱角有无毛刺，螺纹有无损坏等。对零件的毛刺和
轻微破损的部位可用磨石、刮刀、砂布、细锉刀进行修整。经
过检查修整后的零件，再进行第二次清洗。
二、旋转零件或部件的平衡
1.静不平衡
图1-4 零件的静不平衡
2.动不平衡
图1-7 零件的动不平衡
三、零件的密封性试验
图1-8 气压法试验
图1-9 液压法试验
2.1 机电设备安装的装配精度 2.1.1 尺寸链 一、尺寸链及其特征 尺寸链： 在一个零件或一台机器的结构中，总有一些 相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一 定的顺序连接成一个封闭的尺寸组。 特征：封闭性——各尺寸组成封闭系统； 相关性——任一尺寸变化影响其它。
A0
A3
A2
2、组成环
• 尺寸链中除封闭环以外的其他环，称为组成 环。
• 根据组成环对封闭环影响的不同，又分为增 环和减环。
A3
A1
A2
A1
A0 A5A4
A0
A3
A2
增环和减环
• 增环：与封闭环同向变动的组成环，其它环 不变而该环尺寸增大时，封闭环尺寸相应增 大； • 减环：与封闭环反向变动的组成环，反之。
① 流水作业时，整个装配工艺过程划分多少 道工序，取决于装配节奏的快慢。 ② 组件的重要部分，在装配工序完成后必须 加以检查，以保证质量。重要而又复杂的装 配工序，不易用文字明确表达时，还须画出 部件局部的指导性装配图。 (5)选择工艺设备 根据产品的结构特点和生 产规模，尽量选用先进装配工具和设备。 (6)确定检验方法 根据产品结构特点和生产 规模尽量选用先进的检验方法。
2、查找组成环
• 组成环是对封闭环有直接影响的那些尺寸，一个尺寸链的环 数应尽量的少。 • 先从封闭环的任意一端开始，找相邻零件的尺寸，然后再找 与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，环环相接，直到封 闭环的另一端为止，形成封闭的尺寸组。
3、绘制尺寸链图
A2
图8.3 A3
A1
A2
A1 图8.1
A0 A5A4
(3)大量生产 产品的制造数量庞大，每个工作 点完全重复地完成某一项工作，并使用专用设 备和专用工具，这种生产方式称为大量生产。
四、装配单元系统图
1)画一条横线。
2)横线的左边画一长方格， 代表基准零件。
3)横线的右端也画一长方
格，代表装配的成品。 4)横线自左向右表示装配
的顺序，直接进入装配的
零件画在横线上面，组件 画在横线的下面。
四、尺寸链的分类
1、按应用场合分 • 装配尺寸链：全部组成环为不同零件设 计尺寸所形成； • 零件尺寸链：全部组成环为同一零件设 计尺寸所形成； • 工艺尺寸链：全部组成环为同一零件工 艺尺寸所形成。
2、按各环所在的空间位置分
• 直线尺寸链：全部组成环都平行于封闭环 的尺寸链，图8.1~图8.3；
1、装配尺寸链
A3
A2
A1
A0 A5A4
2、零件尺寸链
A1
A0
A3
A2
3、工艺尺寸链
A2
A1
A0
二、尺寸链的组成
• 构成尺寸链的各个尺寸称为环，环分为封 闭环和组成环。
组成 增环 封闭环 组成环 减环
1、封闭环
• 加工加工或装配过程中最后自然形成的那 个尺寸，称为封闭环。
A3
A1
A2
A1
A0 A5A4
2.影响装配精度的因素 机械产品及其部件均由零件组成.各 相关零件的误差的累积将反映于装配精度.因此,产品的装配 精度首先受到零件(特别是关键零件，如卷筒锥度部份与轴 的贴合度)的加工精度的影响.零件间的配合与接触质量影响 到整个产品的精度,尤其是刚度及抗振性,因此,提高零件间配 合面的接触刚度亦有利于提高产品装配精度.另外,零件在加 工和装配中因x,热应力x等所引起的变形对装配精度也会产生 很大的影响. 无疑,零件精度是影响产品装配精度的首要因素.而产品装配 中装配方法的选用对装配精度也有很大的影响,尤其是在单 件小批量生产及装配要求较高时,仅采用提高零件加工精度 的方法往往不经济和不易满足装配要求而通过装配中的选配 ,调整和修配等手段(合适的装配方法)来保证装配精度非常重 要. 总之,机械产品的装配精度依靠相关零件的加工精度和 合理的装配方法共同保证