第12章船舶柴油机装配工艺
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element assembly) ①活塞组、十字组、连杆
组。
42020/10/9
52020/10/9
A字架
62020/10/9
1
2 3 5
4 1-活塞；2-活塞杆；
3-十字头； 4-滑块； 5-水平仪
72020/10/9
气缸体
第12章船舶柴油机装配工艺
22020/10/9
32020/10/9
(第12章 船舶柴油机装配工艺)
42020/10/9
第十二章 船舶柴油机装配工艺 Assembly Technology of Marine Diesel
重点：装配工艺规程制定方法 与步骤、保证装配精度 的方法，筒形活塞柴油 机装配工艺过程、大型 低速柴油机装配特点。
2）装配精度 尺寸精度、位置精度、
62020/10/9
（1）尺寸精度(dimension precision) 配合间隙或过盈、零部件间的轴向间隙、轴向距离以及轴线距离。 （2）位置精度 零件间的平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。 （3）相对运动精度 指相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。 （4）接触精度(contacting precision ) 指两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触斑点数目及
52020/10/9
调整法优点： ①可使封闭环达到任意精度要求。 ②各组成环尺寸公差可放大。 ③易实现流水生产。 ④可通过调整补偿件位置或更换补偿环的方法，来保证
机器正常工作性能。 调整法缺点： 增加了尺寸链的零件数。 适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或磨损尺寸有变化
的尺寸链。
wk.baidu.com
62020/10/9
02020/10/9
测臂距差
12020/10/9
S
Ⅰ II
III
Ⅰ、Ⅱ为曲轴臂距差装配的标准
Ⅰ左方表示曲轴安装良好。 Ⅱ左方表示曲轴安装合格。 Ⅲ营运中，最大允许极限。
O L
S-活塞行程; ΔL－臂距差
22020/10/9
〇曲轴轴向间隙调整 推力块
推力轴承 S1
S2
S3
L
S3=S1+(0.05-0.20) S2=0.0006L+S3
装配全部在一个固定的地点进行，产品在装配过程中不 移动。
移动式(move mode) 将零件、部件用输送带或小车按装配顺序从一个装配地 点移到一个装配地点。
连续移动与间歇移动。
12020/10/9
喷油器
活络油管 操作系统 气缸滑油管
气缸盖 主轴承盖、螺栓
活塞组 贯穿螺栓
气缸体
连杆组 十字头组
管系及 喷油泵
§12-2 筒形活塞柴油机装配工艺过程 Assembly technique of Trunck piston diesel
分部装和总装过程。 1.机座安装 喷砂处理、水压试验、机内表面涂以防锈漆，测机座水
平面的平面度（水碗、光学准直仪、水平尺）望光、拉 线来测量轴承座孔中心。
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32020/10/9
桥规
42020/10/9
〇曲轴轴线理想状态 （1）曲轴静态时，臂距差为“0”值到一定的“-”值
，“-”有利。 （2）曲轴轴线呈下凹形“ ”，有利于抵消柴油机自
重引起的机座和船体变形。 （3）臂距差为“-”对抵消重量有利（活塞连杆）。 对中机舱、船体刚性好时，臂距差全部或大部分调整到
部、横向、纵向）。 ②活塞在下止点（同上），校正合格后初步检查 ：
92020/10/9
02020/10/9
①压缩空空间高度 ——压铅方法
Lead block
Cylinder head Compressing height
Piston
Piston ring
Cylinder Link
12020/10/9
小的“-”或“0”值，使空载或满载都在臂距差为“”值的状态下运行。
52020/10/9
对船体刚性较差时，采用“反变形”，空载时调一定 “+”值，“ ” ，满载时在臂距差为“-”值的状 态下运行。
飞轮端曲轴臂距差理想状态及其调整：
曲轴装上飞轮后，臂距差向负值（-）发展，控制“-” 有两种方法：
难点：装配工艺尺寸链封闭环 的确定与计算。
52020/10/9
第一节 装配工艺规程制订
1.概述 1）装配概念(assembly
conception)
根据规定的技术要求， 将零件组合成组件和部 件，并进一步将它们组 合成机器的过程，称为 装配。
基本内容：装配、调整 、检验、试验、油漆和 包装。
62020/10/9
（2）大数互换法（不完全互换法） 大数互换法指在绝大多数产品中，装配时的各组成环零件不需
挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环公差要求。 采用统计法来处理。 扩大组成环公差，组成环尺寸成正态分布时，封闭环也一定呈
正态分布。——封闭环公差 与各组成环公差的关系。
各组成环尺寸分布相同时
02020/10/9
(3)复合选配法 分组装配法+直接选配法 加工后预测分组，装配时相应组内装配，同一组内零件
可互换。这种方法：提高装配精度，减少分组数。 3) 修配法 有将零件公差加大，以利于加工，装配时，通过补充机
械加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某 个组成环尺寸，以达到封闭环规定的精度要求（此环即 补偿环）。 补偿环选择原则：形状较简单、修配量小、便于装卸、 易于修配的零件。
②吊出活塞连杆、装活塞环，检查活塞环与活塞环槽间 隙。
二冲程机、活塞环开口不要与气口相合。 ③测量主轴承螺栓原始装配长度。 ④重测臂距差。 ⑤检查防松装置。 5.气缸盖装配 先进行水压试验，后装配气门，喷油器及摇臂机构。 6.两气机构装配 1）凸轮（缸套）在凸轮轴上。 2）相位调整。
各组成环尺寸分布不同时
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不完全互换法应用于大批大量生产中，在装配精度要求高和尺寸 链环数较多的情况下使用，显得有优越性
组成环平均公差
2) 选择装配法
大批量生产、组成环多而且装配精度要求很高的尺寸链，如果采 用完全互换法，则零件的公差过严，甚至超过了加工工艺的实现 可能性。 将公差放到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以 保证装配精度要求。 有三种方法：直接选配法、分组选配法和复合选配法。
32020/10/9
例：A字架以机座作为 基准件，一般先下后上 ，先内后外，先难后易 ，先重大后轻小，先精 密后一般。
4）装配工序划分与设 计
5）填写装配工艺文件 及检验与试验规范
42020/10/9
4. 保证装配精度方法 1）互换法 （1）完全互换法(complete interchangeability) 在全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小位置，
分布以及接触面积大小，如定时齿轮。 3）装配尺寸链 装配中，最后得到的环为封闭环，精度指标也常作为封闭环。
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连 杆 曲 轴
A1 A2 N A3
V型机连杆
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2.制定装配工艺规则的基本原则 1）保证产品装配质量。 2）满足装配周期要求（需保证机械零件加
工基础之上）。 3）钳工装配工作量尽可能小，实现装配自
L±Δl
调整垫片
42020/10/9
3）误差抵消法 调整某相关零件的误差大小和方向，使其加工误差
互相抵消一部分，从而使封闭环达到其所要求的公 差和极限偏差。 相关尺寸公差可放大，工人技术水平高，装配工作 量大，多用于批量不大中小批和单件生产，补偿环 是一个矢量，且多于一个，常见补偿环是轴承跳动 量、偏心量、同轴度。
加工→按实际尺寸分组。同一组内零件可互换，组数愈 多，装配精度愈高。 特点： 一般可用于组成环公差都相等的装配链，分组数不宜太 多，否则增加检验工时与费用。
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零件分组数 Ki=Ti ′/Ti
Ki —第i个零件的分组数，i =1, 2, 3…n； Ti ′—组成环中第i个零件的经济公差； Ti —组成环中第i个零件的公差。 取最大的零件分组Kmax。
①抬高邻近飞轮端轴承，但不能太高。
②抬高外伸轴承。
62020/10/9
3.机体装配(main frame assembly)
气缸轴线⊥曲轴轴线，并相交。
机体下平面与机座上平面应紧密接
触，0.05～0.10mm厚的厚薄规不
a
应插入。
定位：横向采用机体两端主轴承孔 开档平面的中心平面与机座主轴承 开档平面的中心平面为定位基准来 校正。
动化。 4）减少装配成本。
92020/10/9
3.制定装配工艺规程的方法与步骤
包括4个部分：产品分析、装配组织形式、 装配工艺过程、装配工艺文件。
1) 产品分析 ①分析图纸与技术要求。 ②尺寸链及结构装配工艺性分析。 ③装配单元。
02020/10/9
2）装配组织形式 取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产条件。 装配组织形式：固定式和移动式。 固定式(stationary type)
装入后即能达到封闭环的公差要求，称为完全互换法。
特点： 装配容易、工人技术水平要求不高，装配生产率高，装配时间定额 稳定，易于组织装配流水线生产，企业间协作、维修与备品问题也 易于解决。
多用于精度要求不高的少环数尺寸链。
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1
2
Δ（N
）
r（瓦
R(孔)
）
3
4
1- 活塞；2-衬套；3-活塞销； 4-连杆
82020/10/9
(1)直接选配法(direct trial and error procedure) 优点：事先不分组，达到很高的装配精度； 缺点：装配工人技术要求高，装配时间不易控制，不适
合大批量生产。 (2)分组装配法(packet assembling) 将组成环公差增大若干倍（一般3～6倍），按经济公差
可动调整法（可动补偿法）、固定调整法（固定补偿法 ）和误差抵消调整法三种。
1）可动调整法 例：配气机构中杆和摇臂间的间隙
22020/10/9
1）可动调整法 例：配气机构顶杆和摇臂间的间隙
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2）固定调整法 在尺寸链中，选定一个或加入一个零件作调整
法，按一定尺寸间隔制成一组专门零件，选用 其中某一级的零件来做补偿。
注油器 及传动
飞轮、前置轮
道门 A字架 曲轴
主轴承
机座
管系 活络油管 扫气箱、 排气管、
增压器 部装
传动齿轮 、调速器 主动齿轮
部装 盘车组
22020/10/9
3）装配工艺过程的确定 （1）装配工作的基本内容 清洗、刮削、平衡、找正、
调整、连接，还包括检验、 试运转、油漆、包装等。 （2）装配工艺及相应的设备 压配、活塞装入气缸用专用 工具 （3）装配顺序 划分装配单元。 选择某一零件或比它更低一 级的装配单元作为基础件.
22020/10/9
§12-3 大型低速柴油 装配特点
1.特点 工艺复杂、钳工量
大、整机装船。 2.大型低速柴油机装
配 1）机座装配 5m长以上 ①光学仪器。 ②水碗。
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机架装配：A字架 气缸体装配 安装贯穿螺栓 主轴承安装 运动部件装配(moving
82020/10/9
2.主轴承与曲轴安 装
1）主轴承装配
O
检查轴瓦合金→ 清洗→着色检查轴 瓦与孔贴合情况。 Sliding bearing
a
2）曲轴装配
Contact area
轴颈涂色油→接触 角40°～60° noncontact area
92020/10/9
→检查轴颈圆径向跳动→测臂距 差→桥规测量（首尾端）→调整 轴承间隙。
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特点：高的装配精度，但增加一道修配工序，要求技术 熟练工人，修配时间难定，且不易保证装配流水线生产 要求，用于单件、成批、组成环较多，装配精度又高。
4.调整法(method of adjustment)
对于精度要求较高的尺寸链，不能按完全互换法进行装 配时，除了可用修配法外，还可用调整法。
纵向采用机体与机床的划线来核准 。
用螺栓将机体与机体固定。
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82020/10/9
密封圈→气缸套→机体（机体安装到机座前）→水压 试验（1.5倍的工作压力）
4.活塞连杆部件装配 衬套+大端盖→杆身 通过活塞销组装在一起。 活塞销轴承、环→活塞 保证活塞轴线与连杆大端轴承轴线垂直 校中（将运动部件装入气缸后） ①活塞在上止点，测量活塞与气缸套间间隙（头部与裙
组。
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A字架
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4 1-活塞；2-活塞杆；
3-十字头； 4-滑块； 5-水平仪
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气缸体
第12章船舶柴油机装配工艺
22020/10/9
32020/10/9
(第12章 船舶柴油机装配工艺)
42020/10/9
第十二章 船舶柴油机装配工艺 Assembly Technology of Marine Diesel
重点：装配工艺规程制定方法 与步骤、保证装配精度 的方法，筒形活塞柴油 机装配工艺过程、大型 低速柴油机装配特点。
2）装配精度 尺寸精度、位置精度、
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（1）尺寸精度(dimension precision) 配合间隙或过盈、零部件间的轴向间隙、轴向距离以及轴线距离。 （2）位置精度 零件间的平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。 （3）相对运动精度 指相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。 （4）接触精度(contacting precision ) 指两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触斑点数目及
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调整法优点： ①可使封闭环达到任意精度要求。 ②各组成环尺寸公差可放大。 ③易实现流水生产。 ④可通过调整补偿件位置或更换补偿环的方法，来保证
机器正常工作性能。 调整法缺点： 增加了尺寸链的零件数。 适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或磨损尺寸有变化
的尺寸链。
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02020/10/9
测臂距差
12020/10/9
S
Ⅰ II
III
Ⅰ、Ⅱ为曲轴臂距差装配的标准
Ⅰ左方表示曲轴安装良好。 Ⅱ左方表示曲轴安装合格。 Ⅲ营运中，最大允许极限。
O L
S-活塞行程; ΔL－臂距差
22020/10/9
〇曲轴轴向间隙调整 推力块
推力轴承 S1
S2
S3
L
S3=S1+(0.05-0.20) S2=0.0006L+S3
装配全部在一个固定的地点进行，产品在装配过程中不 移动。
移动式(move mode) 将零件、部件用输送带或小车按装配顺序从一个装配地 点移到一个装配地点。
连续移动与间歇移动。
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喷油器
活络油管 操作系统 气缸滑油管
气缸盖 主轴承盖、螺栓
活塞组 贯穿螺栓
气缸体
连杆组 十字头组
管系及 喷油泵
§12-2 筒形活塞柴油机装配工艺过程 Assembly technique of Trunck piston diesel
分部装和总装过程。 1.机座安装 喷砂处理、水压试验、机内表面涂以防锈漆，测机座水
平面的平面度（水碗、光学准直仪、水平尺）望光、拉 线来测量轴承座孔中心。
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桥规
42020/10/9
〇曲轴轴线理想状态 （1）曲轴静态时，臂距差为“0”值到一定的“-”值
，“-”有利。 （2）曲轴轴线呈下凹形“ ”，有利于抵消柴油机自
重引起的机座和船体变形。 （3）臂距差为“-”对抵消重量有利（活塞连杆）。 对中机舱、船体刚性好时，臂距差全部或大部分调整到
部、横向、纵向）。 ②活塞在下止点（同上），校正合格后初步检查 ：
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02020/10/9
①压缩空空间高度 ——压铅方法
Lead block
Cylinder head Compressing height
Piston
Piston ring
Cylinder Link
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小的“-”或“0”值，使空载或满载都在臂距差为“”值的状态下运行。
52020/10/9
对船体刚性较差时，采用“反变形”，空载时调一定 “+”值，“ ” ，满载时在臂距差为“-”值的状 态下运行。
飞轮端曲轴臂距差理想状态及其调整：
曲轴装上飞轮后，臂距差向负值（-）发展，控制“-” 有两种方法：
难点：装配工艺尺寸链封闭环 的确定与计算。
52020/10/9
第一节 装配工艺规程制订
1.概述 1）装配概念(assembly
conception)
根据规定的技术要求， 将零件组合成组件和部 件，并进一步将它们组 合成机器的过程，称为 装配。
基本内容：装配、调整 、检验、试验、油漆和 包装。
62020/10/9
（2）大数互换法（不完全互换法） 大数互换法指在绝大多数产品中，装配时的各组成环零件不需
挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环公差要求。 采用统计法来处理。 扩大组成环公差，组成环尺寸成正态分布时，封闭环也一定呈
正态分布。——封闭环公差 与各组成环公差的关系。
各组成环尺寸分布相同时
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(3)复合选配法 分组装配法+直接选配法 加工后预测分组，装配时相应组内装配，同一组内零件
可互换。这种方法：提高装配精度，减少分组数。 3) 修配法 有将零件公差加大，以利于加工，装配时，通过补充机
械加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某 个组成环尺寸，以达到封闭环规定的精度要求（此环即 补偿环）。 补偿环选择原则：形状较简单、修配量小、便于装卸、 易于修配的零件。
②吊出活塞连杆、装活塞环，检查活塞环与活塞环槽间 隙。
二冲程机、活塞环开口不要与气口相合。 ③测量主轴承螺栓原始装配长度。 ④重测臂距差。 ⑤检查防松装置。 5.气缸盖装配 先进行水压试验，后装配气门，喷油器及摇臂机构。 6.两气机构装配 1）凸轮（缸套）在凸轮轴上。 2）相位调整。
各组成环尺寸分布不同时
72020/10/9
不完全互换法应用于大批大量生产中，在装配精度要求高和尺寸 链环数较多的情况下使用，显得有优越性
组成环平均公差
2) 选择装配法
大批量生产、组成环多而且装配精度要求很高的尺寸链，如果采 用完全互换法，则零件的公差过严，甚至超过了加工工艺的实现 可能性。 将公差放到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以 保证装配精度要求。 有三种方法：直接选配法、分组选配法和复合选配法。
32020/10/9
例：A字架以机座作为 基准件，一般先下后上 ，先内后外，先难后易 ，先重大后轻小，先精 密后一般。
4）装配工序划分与设 计
5）填写装配工艺文件 及检验与试验规范
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4. 保证装配精度方法 1）互换法 （1）完全互换法(complete interchangeability) 在全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小位置，
分布以及接触面积大小，如定时齿轮。 3）装配尺寸链 装配中，最后得到的环为封闭环，精度指标也常作为封闭环。
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连 杆 曲 轴
A1 A2 N A3
V型机连杆
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2.制定装配工艺规则的基本原则 1）保证产品装配质量。 2）满足装配周期要求（需保证机械零件加
工基础之上）。 3）钳工装配工作量尽可能小，实现装配自
L±Δl
调整垫片
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3）误差抵消法 调整某相关零件的误差大小和方向，使其加工误差
互相抵消一部分，从而使封闭环达到其所要求的公 差和极限偏差。 相关尺寸公差可放大，工人技术水平高，装配工作 量大，多用于批量不大中小批和单件生产，补偿环 是一个矢量，且多于一个，常见补偿环是轴承跳动 量、偏心量、同轴度。
加工→按实际尺寸分组。同一组内零件可互换，组数愈 多，装配精度愈高。 特点： 一般可用于组成环公差都相等的装配链，分组数不宜太 多，否则增加检验工时与费用。
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零件分组数 Ki=Ti ′/Ti
Ki —第i个零件的分组数，i =1, 2, 3…n； Ti ′—组成环中第i个零件的经济公差； Ti —组成环中第i个零件的公差。 取最大的零件分组Kmax。
①抬高邻近飞轮端轴承，但不能太高。
②抬高外伸轴承。
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3.机体装配(main frame assembly)
气缸轴线⊥曲轴轴线，并相交。
机体下平面与机座上平面应紧密接
触，0.05～0.10mm厚的厚薄规不
a
应插入。
定位：横向采用机体两端主轴承孔 开档平面的中心平面与机座主轴承 开档平面的中心平面为定位基准来 校正。
动化。 4）减少装配成本。
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3.制定装配工艺规程的方法与步骤
包括4个部分：产品分析、装配组织形式、 装配工艺过程、装配工艺文件。
1) 产品分析 ①分析图纸与技术要求。 ②尺寸链及结构装配工艺性分析。 ③装配单元。
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2）装配组织形式 取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产条件。 装配组织形式：固定式和移动式。 固定式(stationary type)
装入后即能达到封闭环的公差要求，称为完全互换法。
特点： 装配容易、工人技术水平要求不高，装配生产率高，装配时间定额 稳定，易于组织装配流水线生产，企业间协作、维修与备品问题也 易于解决。
多用于精度要求不高的少环数尺寸链。
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Δ（N
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r（瓦
R(孔)
）
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1- 活塞；2-衬套；3-活塞销； 4-连杆
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(1)直接选配法(direct trial and error procedure) 优点：事先不分组，达到很高的装配精度； 缺点：装配工人技术要求高，装配时间不易控制，不适
合大批量生产。 (2)分组装配法(packet assembling) 将组成环公差增大若干倍（一般3～6倍），按经济公差
可动调整法（可动补偿法）、固定调整法（固定补偿法 ）和误差抵消调整法三种。
1）可动调整法 例：配气机构中杆和摇臂间的间隙
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1）可动调整法 例：配气机构顶杆和摇臂间的间隙
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2）固定调整法 在尺寸链中，选定一个或加入一个零件作调整
法，按一定尺寸间隔制成一组专门零件，选用 其中某一级的零件来做补偿。
注油器 及传动
飞轮、前置轮
道门 A字架 曲轴
主轴承
机座
管系 活络油管 扫气箱、 排气管、
增压器 部装
传动齿轮 、调速器 主动齿轮
部装 盘车组
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3）装配工艺过程的确定 （1）装配工作的基本内容 清洗、刮削、平衡、找正、
调整、连接，还包括检验、 试运转、油漆、包装等。 （2）装配工艺及相应的设备 压配、活塞装入气缸用专用 工具 （3）装配顺序 划分装配单元。 选择某一零件或比它更低一 级的装配单元作为基础件.
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§12-3 大型低速柴油 装配特点
1.特点 工艺复杂、钳工量
大、整机装船。 2.大型低速柴油机装
配 1）机座装配 5m长以上 ①光学仪器。 ②水碗。
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机架装配：A字架 气缸体装配 安装贯穿螺栓 主轴承安装 运动部件装配(moving
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2.主轴承与曲轴安 装
1）主轴承装配
O
检查轴瓦合金→ 清洗→着色检查轴 瓦与孔贴合情况。 Sliding bearing
a
2）曲轴装配
Contact area
轴颈涂色油→接触 角40°～60° noncontact area
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→检查轴颈圆径向跳动→测臂距 差→桥规测量（首尾端）→调整 轴承间隙。
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特点：高的装配精度，但增加一道修配工序，要求技术 熟练工人，修配时间难定，且不易保证装配流水线生产 要求，用于单件、成批、组成环较多，装配精度又高。
4.调整法(method of adjustment)
对于精度要求较高的尺寸链，不能按完全互换法进行装 配时，除了可用修配法外，还可用调整法。
纵向采用机体与机床的划线来核准 。
用螺栓将机体与机体固定。
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密封圈→气缸套→机体（机体安装到机座前）→水压 试验（1.5倍的工作压力）
4.活塞连杆部件装配 衬套+大端盖→杆身 通过活塞销组装在一起。 活塞销轴承、环→活塞 保证活塞轴线与连杆大端轴承轴线垂直 校中（将运动部件装入气缸后） ①活塞在上止点，测量活塞与气缸套间间隙（头部与裙