1、机电设备安装与调试课件第第2 2章章 机电设备的生产性安装机电设备的生产性安装机电机电11-1, 2【2013-2014学年第学年第1学期学期】1行业重点第一节装配工艺概述第一节装配工艺概述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、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。一、装配工作的重要性一、装配工作的重要性二、装配工艺过程二、装配工艺过程1.装配前的准备工作概述概述2行业重点2.装
2、配工作(3)试运行检验机构或机器运转的灵活性及振动、温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。升、噪声、转速、功率、密封性等性能是否符合要求。4.涂装、装箱3.调整、精度检验和试运行阶段调整、精度检验和试运行阶段(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。(1)调整调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合松紧调整调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合松紧等。等。(2)精度检验包括几何精度检验和工作精度检验等。精度检验包括
3、几何精度检验和工作精度检验等。3行业重点三、装配的组织形式三、装配的组织形式(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。(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。()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。4行业重点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、装配单元系统图四、装配单元系统图图1-
4、1锥齿轮轴组件的装配图5行业重点图1-2锥齿轮轴组件装配顺序6行业重点图1-3锥齿轮轴组件装配单元系统图7行业重点(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。五、装配工艺规程五、装配工艺规程8行业重点 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。 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
5、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。9行业重点(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。10行业重点第二节装配前的准备工作第二节装配前的准备工作1)装配前,清除零件上残余的型砂、铁锈、切屑、研磨剂、油污等。2)装配后,必须清理装配中因配做、钻
6、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。1)常用的清洗液有汽油、煤油、柴油和化学清洗液等:一、装配前零件的清理和清洗一、装配前零件的清理和清洗1.零件的清理2.零件的清洗11行业重点 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。 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。 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
7、用油为主的油垢和机械杂质。12行业重点2)清洗时的注意事项有: 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。 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。 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。13行业重点 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
8、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14行业重点(1)静平衡法图1-5静平衡支架消除旋转件静不平衡的方法称为静平衡法。15行业重点图1-6静平衡法16行业重点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mrGl,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)
9、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。17行业重点图1-7零件的动不平衡2.动不平衡18行业重点图1-8气压法试验三、零件的密封性试验三、零件的密封性试验19行业重点图1-9液压法试验20行业重点一、尺寸链及其特征一、尺寸链及其特征尺寸链:尺寸链: 在一个零件或一台机器的结构中,总有一些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。定的顺序连接成一个封闭的尺寸组。特征:封闭性特征:封闭性各尺寸组成封闭系统;各尺寸组成封闭系统; 相关性相关性任一尺寸变化影响其它。任一尺寸变化
10、影响其它。2.1 机电设备安装的装配精度机电设备安装的装配精度2.1.1 尺寸链 21行业重点1、装配尺寸链A0A5A4A1A2A322行业重点2、零件尺寸链A3A0A2A123行业重点3、工艺尺寸链A0A1A224行业重点二、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。组成组成 封闭环封闭环组成环组成环增环增环减环减环25行业重点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。A3A0A2A1A0A5A4A1A2A326行业重点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。A3A0A2A1A0A
11、5A4A1A2A327行业重点增环和减环 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。A3A0A2A128行业重点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)mmdAAfdAAfdAAfdA 22110iiAf29行业重点三、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、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。30行业重点四、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
12、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。31行业重点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; 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。32行业重点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33行业重点五、尺寸链的确立与分析(一)尺寸链的确立 1、确定封闭环; 2、查找组成环; 3、绘制尺寸链图; 4、判断组成环中增环
13、、减环。34行业重点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。35行业重点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。36行业重点3、绘制尺寸链图A3A0A2A1图图8.1图图8.2A0A5A4A1A2A3A0
14、A1A2图图8.337行业重点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。38行业重点(二)(二) 尺寸链计算要解决的问题尺寸链计算要解决的问题正正 计计 算算 校核计算校核计算 中间计算中间计算工艺计算工艺计算反反 计计 算算 公差分配公差分配已知组成环已知组成环 待求封闭环待求封闭环 待求其余组成环待求其余组成环 待求各组成环待求各组成环 已知封闭环已知封闭环 已知封闭、组成环已知封闭、组成环 39行业重点六六、尺寸链的计算
15、方法尺寸链的计算方法一、一、极值法(完全互换法)极值法(完全互换法)0111nmzjzj nAAA 、基本尺寸:0maxmaxmin112nmzjzjnAAA 、极限尺寸:0 minminmax11nmzjzjnAAA40行业重点极值法极值法0113ESESEInmzjzjn 、极限偏差:014miiTT、公差:011EIEIESnmzjzj n 41行业重点极值法解中间计算问题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60-00.10mm,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。42行业重点解:画
16、尺寸链如图尺寸链中,尺寸60-00.10mm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。所以,封闭环A0= 25+00.025mm ,增环A2= 60-00.10mm ,减环A1=xA0A1A243行业重点(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:44行业重点2.1.2 装配尺寸链 一一、装配精度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. 1.装配精度装配精度45行业重点轴
17、颈轴颈 图12-30 轴环轴环轴头轴头46行业重点机器装配精度机器装配精度 装配精度的内容装配精度的内容47行业重点(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。(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
18、板之间的接触精度等. 48行业重点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
19、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49行业重点装配精度与零件精度的关系装配精度与零件精度的关系机器的质量是通过装配质量最终机器的质量是通过装配质量最终得以保证的,装配工艺方法对保得以保证的,装配工艺方法对保证机器的质量有着很重要的作用证机器的质量有着很重要的作用 如果装配不当,即使零件的加工质量如果装配不当,即使零件的加工质量再高,仍可能出现不合格产品再高,仍可能出现不合格产品 相反,即使零件的加工质量不是很高,相反,即使零件的加工质量不是很高,但在装配时采
20、用了合适的工艺方法,依但在装配时采用了合适的工艺方法,依然可能使产品达到规定的精度要求然可能使产品达到规定的精度要求 产品的质量取决于:产品的质量取决于:50行业重点影响装配精度的因素影响装配精度的因素零件的加工精度零件的加工精度零件之间的配合要求和接触质量零件之间的配合要求和接触质量零件的变形零件的变形旋转零件的不平衡旋转零件的不平衡工人的装配技术工人的装配技术51行业重点2.装配尺寸链装配尺寸链52行业重点装配尺寸链的装配尺寸链的基本概念及其特征基本概念及其特征机器装配过程中,由相关零件的尺寸或相互机器装配过程中,由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链,称为装配尺寸链位置关系所组成的
21、尺寸链,称为装配尺寸链装配尺寸链的特点装配尺寸链的特点封闭环是装配时封闭环是装配时要保证的装配精要保证的装配精度或技术要求度或技术要求各组成环分别属于各组成环分别属于不同的零件或部件不同的零件或部件53行业重点装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立1)看图:看清装配关系,找到各零件的装)看图:看清装配关系,找到各零件的装配基准配基准2)明确装配要求)明确装配要求封闭环封闭环遵守最短路线原则:遵守最短路线原则:组成环数等于相关零件数,即组成环数等于相关零件数,即一件一环一件一环3)查找组成环:从封闭环起)查找组成环:从封闭环起54行业重点一件一环原则一件一环原则(b错)错)55行业重点精度低时适当简化
22、精度低时适当简化精度高时考虑配合间隙和形位公差精度高时考虑配合间隙和形位公差。56行业重点最短路线原则最短路线原则57行业重点机械制造基础机械制造基础第第12章章2.1.3 2.1.3 装配方法装配方法58行业重点 在装配过程中,零件互换后仍能达到装配在装配过程中,零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。精度要求的装配方法。实质实质 其实质是用控制零件加工误差来其实质是用控制零件加工误差来保证装配精度。保证装配精度。1、互换法、互换法 根据零件的互换程度不同,互换法又可分为完全互根据零件的互换程度不同,互换法又可分为完全互换法和不完全互换法换法和不完全互换法59行业重点 合格的零件在进入装配
23、时,不经任何选择、合格的零件在进入装配时,不经任何选择、调整和修配就可以使装配对象全部达到装配精调整和修配就可以使装配对象全部达到装配精度的装配方法,称之为完全互换法。度的装配方法,称之为完全互换法。定义定义方法方法 其方法是各有关零件公差之和应小于或其方法是各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。等于装配公差。(1) 完全互换法完全互换法110niiATAT60行业重点用极值法解尺寸链用极值法解尺寸链与解算工艺尺寸链的与解算工艺尺寸链的计算公式相同计算公式相同 计算封闭环的基本尺寸,定出其上下偏差计算封闭环的基本尺寸,定出其上下偏差 计算各组成环的平均公差计算各组成环的平均公差 选协调环,分
24、配公差,确定偏差选协调环,分配公差,确定偏差 计算协调环的上、下偏差计算协调环的上、下偏差计算步骤计算步骤61行业重点解:解:1、完全互换法、完全互换法 画出装配尺寸链图画出装配尺寸链图, ,其中其中 A1 A2为增环,为增环,A3、A4 A5为为 减环,减环,A0为封闭环。为封闭环。 A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5) =150-150=05 .02 .07 .0007 .02 .00TA例:例:齿轮箱部件中,要求装配后的轴向间隙齿轮箱部件中,要求装配后的轴向间隙 0.20.7mm 。有关零件基本尺寸是:有关零件基本尺寸是:A1=122,A2=28,A3=5,A4=140,A5=5。
25、分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的。分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。公差及上下偏差。62行业重点 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 T4= T0 T1 T2 T3 T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4= 0.20 EIA4 = 0.30 A4=140-0.20 确定各组成环尺寸公差和上下偏差确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+ T2+ T3+ T4+ T5 T0= 0.50 TavA= T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差考虑加工难易调整各公差T1
26、=0.2, T2=0.1, T3= T5=0.05 按入体原则分配公差。留按入体原则分配公差。留A4为协调环,按尺寸为协调环,按尺寸链计算链计算63行业重点特点特点应用应用特点:装配工作简单,生产率高,有利于组成特点:装配工作简单,生产率高,有利于组成流水生产、协作生产,同时也有利于维修和配流水生产、协作生产,同时也有利于维修和配件制造,生产成本低件制造,生产成本低。 但当装配精度要求较高,组成环较多时,但当装配精度要求较高,组成环较多时,零件难以按经济精度制造。零件难以按经济精度制造。用于少环尺寸链或精度不高的多环尺寸链中。用于少环尺寸链或精度不高的多环尺寸链中。适用于任何生产类型。适用于任
27、何生产类型。 64行业重点(2)大数互换法()大数互换法( 不完全互换法)不完全互换法)指机器或部件的所有合格零件,在装配时无须指机器或部件的所有合格零件,在装配时无须选择、修配或改变其大小或位置,装入后即能选择、修配或改变其大小或位置,装入后即能使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法。定义定义实质实质方法方法其实质是零件按经济精度制造,公差适当放大,其实质是零件按经济精度制造,公差适当放大,零件加工容易,但会使少数产品装配精度达不零件加工容易,但会使少数产品装配精度达不到要求,但这是小概率事情,总体经济可行。到要求,但这是小概率事情,总体经济可行。各
28、有关零件公差平方之和应小于或等于装配公各有关零件公差平方之和应小于或等于装配公差的平方。差的平方。1120niiATAT)(110ATnnTav65行业重点用概率法解尺寸链用概率法解尺寸链 : 设各环尺寸正态分布,尺寸分布中心与公差带中心重合。设各环尺寸正态分布,尺寸分布中心与公差带中心重合。 确定各组成环尺寸公差及偏差确定各组成环尺寸公差及偏差 i =1=1, k i =1=1 各组成环平均公差各组成环平均公差 0.2250.51osAavs,mTT按加工难易,调整各组成环公差按加工难易,调整各组成环公差:T1=0.4,T2=0.2, T3= T5=0.08 ,按入体原则分配公差,按入体原则
29、分配公差 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 0.52= 0.42+ 0.22+ 0.082+ T42+ 0.082 T4=0.192 中间偏差中间偏差0=(1+2)-(3+4+5) i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166 66行业重点注意:不能用极值法的公注意:不能用极值法的公式计算上下偏差,只能先式计算上下偏差,只能先计算中间偏差,再加减半计算中间偏差,再加减半个公差!个公差!67行业重点 核算封闭环的极限偏差核算封闭环的极限偏差 0=(1+2)-(3+4+5)= (0.2+0.1)-(-0.04-0
30、.07-0.04)=0.45 T02= T12 + T22 + T32 + T42+ T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差,得:求封闭环极限偏差,得: ESA0=0+T0/2 =0.70 EIA0=0T0/2=0.20 由以上两种方法的解算结果看出由以上两种方法的解算结果看出: : 概率法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍但必须概率法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍但必须是大批量生产才行。是大批量生产才行。 68行业重点特点特点应用应用特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造成特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造成本低,装配过程简单,生产效率高。本低,装配过程简单,生产效率高。 但
31、会有少数产品达不到规定的装配精度要但会有少数产品达不到规定的装配精度要求,要采取另外的返修措施。求,要采取另外的返修措施。用于大批大量生产中装配精度要求高、组成用于大批大量生产中装配精度要求高、组成环较多的尺寸链中。环较多的尺寸链中。 69行业重点2. 选配法选配法(1)直接选配法)直接选配法(2)分组选配法)分组选配法(3)复合选配法)复合选配法将配合零件按经济将配合零件按经济精度制造,然后,精度制造,然后,选择合适的零件进选择合适的零件进行装配,以保证装行装配,以保证装配精度的一种方法。配精度的一种方法。70行业重点 装配工人从许多待装配的零件中,凭经装配工人从许多待装配的零件中,凭经验挑
32、选合格的零件通过试凑进行装配的方法。验挑选合格的零件通过试凑进行装配的方法。优点:简单,不需要将零件分组,但挑选零优点:简单,不需要将零件分组,但挑选零件时间长,劳动量大,装配质量取决于工人件时间长,劳动量大,装配质量取决于工人的技术水平,不宜用于节拍要求较严的大批的技术水平,不宜用于节拍要求较严的大批大量生产。这种装配方法没有互换性。大量生产。这种装配方法没有互换性。(1)直接选配法)直接选配法71行业重点72行业重点(2)分组选配法)分组选配法 可将组成环公差增大若干倍(一般为可将组成环公差增大若干倍(一般为2倍),使组成环零件可以按经济精度进行加倍),使组成环零件可以按经济精度进行加工,
33、然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若工,然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若干组,各对应组进行装配,同组零件具有互换干组,各对应组进行装配,同组零件具有互换性,并保证全部装配对象达到规定的装配精度,性,并保证全部装配对象达到规定的装配精度,这就是分组法。这就是分组法。定义定义实质实质 其实质是零件按经济精度制造,公差适当其实质是零件按经济精度制造,公差适当放大,零件加工容易,按实际尺寸测量分组,放大,零件加工容易,按实际尺寸测量分组,对应组完全互换装配,达到装配精度要求。对应组完全互换装配,达到装配精度要求。73行业重点右图所示为发动机活塞、活塞右图所示为发动机活塞、活塞销和连杆的组装简图,其
34、中活销和连杆的组装简图,其中活塞销与活塞销孔为过盈配合,塞销与活塞销孔为过盈配合,活塞销与连杆小头孔为间隙配活塞销与连杆小头孔为间隙配合。合。 根据装配技术要求,活塞根据装配技术要求,活塞销孔直径销孔直径D与活塞销直径与活塞销直径d在冷在冷态装配时,应有态装配时,应有0.00250.0075mm的过盈量。的过盈量。分组选配法计算分组选配法计算74行业重点从公差与配合的知识可知:从公差与配合的知识可知:Ymin=ESD-eid=-0.0025mmYmax=EID-esd=-0.0075mmYmin-Ymax=T0= TD+Td=0.005mm采用完全互换法装配采用完全互换法装配 销与销孔的平均公
35、差:销与销孔的平均公差:TD=Td=0.0025mm一轴配两孔,一轴配两孔,先定轴:先定轴: 设销直径为设销直径为 计算计算销孔直径为销孔直径为 0100.00125.0250150.00175.02575行业重点 活塞、活塞销和连杆分组装配实例活塞、活塞销和连杆分组装配实例 a) 组装简图组装简图 b) 分组示意图分组示意图 1 活塞活塞 2连杆连杆 3活塞销活塞销 4挡圈挡圈76行业重点 采用分组装配法采用分组装配法将它们的公差都按同方向放大四倍,将它们的公差都按同方向放大四倍,(下偏差不动,上偏差上移)得(下偏差不动,上偏差上移)得 d= , D= 。按尺寸大小分成四组,列表,工件按组按
36、尺寸大小分成四组,列表,工件按组涂上不同颜色便于分组装配。涂上不同颜色便于分组装配。 0025.00125.0250075.00175.02577行业重点 图示为活塞销与活塞销孔的装配,直径为28mm,过盈量为0.00250.0075mm78行业重点 1)配合件公差应当相等;公差要向同方向增大;增大的配合件公差应当相等;公差要向同方向增大;增大的倍数要等于分组数。倍数要等于分组数。 2)要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设)要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求,原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大计要求,原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。而增大。
37、 3) 为保证对应组内相配件数量的配套,相配件的尺寸分为保证对应组内相配件数量的配套,相配件的尺寸分布应相同。布应相同。不配套的零件聚集至一定数量时,专门加工一批不配套的零件聚集至一定数量时,专门加工一批零件与之配套。零件与之配套。 4) 分组数不宜太多。分组数不宜太多。 分组法只适用于封闭环精度要求很分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链,一般相关零件只有高的少环尺寸链,一般相关零件只有23个。个。应用分组装配法必须注意以下几点应用分组装配法必须注意以下几点79行业重点特点特点应用应用特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造不特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造不高,但可获得高的装配精
38、度。高,但可获得高的装配精度。 但增加了零件测量、分组、存储、运输的但增加了零件测量、分组、存储、运输的工作量。工作量。 用于大批大量生产中用于大批大量生产中装配精度要求高、装配精度要求高、组成环数少组成环数少的装配尺寸链中。的装配尺寸链中。 80行业重点将上述两种方法的综合,即将零件预先将上述两种方法的综合,即将零件预先测量分组,装配时再在各对应组内凭工测量分组,装配时再在各对应组内凭工人经验直接选配。人经验直接选配。特点:配合件公差可以不等,装配质量特点:配合件公差可以不等,装配质量高,且装配速度较快,能满足一定的生高,且装配速度较快,能满足一定的生产节拍要求。产节拍要求。(3)复合选配法
39、)复合选配法81行业重点3. 修配法修配法各组成环均按经济精度制造各组成环均按经济精度制造,而对其中某一环而对其中某一环(称补偿环或修配环)预留一定的修配量,在(称补偿环或修配环)预留一定的修配量,在装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除,装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除,使装配对象达到设计所要求的装配精度。使装配对象达到设计所要求的装配精度。定义定义实质实质其实质是其实质是装配时去除补偿环的部分材料以改变装配时去除补偿环的部分材料以改变其实际尺寸,使封闭环达到其公差与极限偏差其实际尺寸,使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。要求的装配方法。82行业重点特点特点应用应用特点:组
40、成环可按经济精度制造,但可获得高特点:组成环可按经济精度制造,但可获得高的装配精度。的装配精度。 但增加了修配工作但增加了修配工作,生产效率低生产效率低,对装配工对装配工人技术要求高。人技术要求高。用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、产品精度要求高的单件小批生产的场合。产品精度要求高的单件小批生产的场合。(1)单件修配法)单件修配法(2)合并加工修配法)合并加工修配法(3) 自身加工修配法自身加工修配法修配方法修配方法83行业重点应用单件修配法必须注意以下几点应用单件修配法必须注意以下几点修配环修配环的选择的选择(1)易于修配、便于装卸易于修配、便于装卸
41、(2)尽量不选公共环为修尽量不选公共环为修配环配环84行业重点单件修配法解算步骤单件修配法解算步骤 (1)建立装配尺寸链)建立装配尺寸链 (2)选择修配环:)选择修配环: 原则:便于拆装、易于修配;不是公共环。原则:便于拆装、易于修配;不是公共环。 (3)确定其他组成环尺寸的公差和偏差)确定其他组成环尺寸的公差和偏差 (4)验算最大修配量)验算最大修配量Fmax=T0-T0不可过大不可过大 (5)计算修配环尺寸的上下偏差)计算修配环尺寸的上下偏差 要点:确保有修配余量要点:确保有修配余量,只有只有1个偏差可以用极值法个偏差可以用极值法的公式:的公式:原则原则另一个偏差用加上或减去公差的办法计算
42、另一个偏差用加上或减去公差的办法计算85行业重点 右图是右图是CA6140卧室车床主轴局卧室车床主轴局部的装配简图部的装配简图 要求要求A0=0.10.35mm,已知已知各组成环的基本尺寸为各组成环的基本尺寸为A1=43mm,A2=5mm,A3=30mm,A4=3 mm,A5=5mm,A4为标准尺寸为标准尺寸,试按试按修配法求出各组成环的公差及上、修配法求出各组成环的公差及上、下偏差。下偏差。A1A4A5A3A0A2005. 086行业重点4、调整法、调整法组成环按经济精度加工,组成环按经济精度加工,采用调整的方法改变采用调整的方法改变某个组成环(称补偿环或调整环)的实际尺寸某个组成环(称补偿
43、环或调整环)的实际尺寸或位置,使封闭环达到其公差和极限偏差的要或位置,使封闭环达到其公差和极限偏差的要求求。定义定义实质实质其实质是其实质是装配时调节调整件的相对位置,或选装配时调节调整件的相对位置,或选用合适的调整件,使封闭环达到其公差与极限用合适的调整件,使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。偏差要求的装配方法。87行业重点调整法有三种方法:调整法有三种方法:可动调整法可动调整法选定某个零件为调整环,选定某个零件为调整环,根据封闭环的精度要求,根据封闭环的精度要求,采用改变调整环的位置,采用改变调整环的位置,即移动、旋转或移动旋转即移动、旋转或移动旋转同时进行,以达到装配精同时进行,
44、以达到装配精度的方法。度的方法。88行业重点89行业重点90行业重点 需要计算调整环的各档尺寸及其偏差需要计算调整环的各档尺寸及其偏差固定调整法固定调整法选择一个组成环作调整环,选择一个组成环作调整环,作为调整环的零件是按一作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零定尺寸间隔制成的一组零件,装配时根据封闭环超件,装配时根据封闭环超差的大小,从中选出某一差的大小,从中选出某一尺寸等级适当的零件来进尺寸等级适当的零件来进行补偿,从而保证规定的行补偿,从而保证规定的装配精度。通常使用的调装配精度。通常使用的调整环有垫圈、垫片、轴套整环有垫圈、垫片、轴套等。等。91行业重点1、建立尺寸链、建立尺寸链
45、2、选择调整环:选、选择调整环:选A53、确定组成环公差、偏差、确定组成环公差、偏差4、确定调整范围、确定调整范围s=T1+T2+T3+T45、确定分组数、确定分组数i 分组间隔分组间隔=T0-T5 i=s/,取整,取整6、计算调整环、计算调整环A5的尺寸系列的尺寸系列 要求要求A0=0.050.2mm,已知各已知各组成环的基本尺寸为组成环的基本尺寸为A1=115mm,A2=8.5mm,A3=95mm,A4=2.5 mm,A5=9mm,试按固定调整法求试按固定调整法求出各组成环的公差及上、下偏差。出各组成环的公差及上、下偏差。A1A4A5A3A092行业重点特点特点应用应用特点:组成环可按经济
46、精度制造,但可获得高特点:组成环可按经济精度制造,但可获得高的装配精度。的装配精度。 但增加了调整装置但增加了调整装置。(1)可动调整法和误差抵消调整法应用于小)可动调整法和误差抵消调整法应用于小批生产;批生产;(2)固定调整法应用于大批量生产的场合。)固定调整法应用于大批量生产的场合。93行业重点互换法互换法完全互换法完全互换法优先选用,多用于低精度或较高精度少环装配优先选用,多用于低精度或较高精度少环装配统计互换法统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况选配法选配法直接选配法直接选配法成批大量生产精度要求很高环数少的情况成批大量生产精度要求
47、很高环数少的情况分组选配法分组选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况复合选配法复合选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况 修配法修配法单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情况,组成环按经济精度加工,生产率低况,组成环按经济精度加工,生产率低调整法调整法可动调整法可动调整法 小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况固定调整法固定调整法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况误差抵消法误差抵消法 小批生
48、产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况装配方法的选择装配方法的选择94行业重点装配方法选择原则装配方法选择原则95行业重点 机器设备经常用到螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销等标准件连接相关零机器设备经常用到螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销等标准件连接相关零件以此来实现零件的装配安装。件以此来实现零件的装配安装。 标准件指为了使零件有更好的互换性及便于批量生产和使用,对其结构、标准件指为了使零件有更好的互换性及便于批量生产和使用,对其结构、尺寸规格、技术要求等实现标准化的零件或零件组。国家标准局对每一种标尺寸规格、技术要求等实现标准化的零件或零件组。国家标准局对每一种
49、标准件都规定对应编号,以方便制造和使用。准件都规定对应编号,以方便制造和使用。轴轴承承架架安安装装 2.2.1 标准件的装配 2.2 机械结构的装配机械结构的装配一、一、螺纹的装配螺纹的装配96行业重点螺纹类型螺纹类型 按牙型不同分按牙型不同分螺旋线的旋向分螺旋线的旋向分按螺旋线的数目分按螺旋线的数目分三角形螺纹三角形螺纹矩形螺纹矩形螺纹梯形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹锯齿形螺纹左旋螺纹左旋螺纹右旋螺纹右旋螺纹单线螺纹单线螺纹多线螺纹多线螺纹普通螺纹普通螺纹管螺纹管螺纹传动螺纹传动螺纹联联接接螺螺纹纹(1) 螺纹的分类螺纹的分类97行业重点锯齿形螺纹98行业重点螺纹一般是在车床、钻床上加工。但标准件
50、厂用螺纹一般是在车床、钻床上加工。但标准件厂用专用机床板丝机大批加工螺纹结构。专用机床板丝机大批加工螺纹结构。车床加工外螺纹车床加工外螺纹 车床加工内螺纹图车床加工内螺纹图 小尺寸螺纹孔的加工小尺寸螺纹孔的加工 (2) 螺纹的加工螺纹的加工99行业重点 在被联接件上开有通孔,在被联接件上开有通孔,被联接件孔中不加工螺被联接件孔中不加工螺纹纹。结构简单,装拆方。结构简单,装拆方便,使用时不受被联接便,使用时不受被联接件材料的限制,应用极件材料的限制,应用极 广广 。 普通螺栓联接普通螺栓联接 普通螺栓联接普通螺栓联接 螺栓杆与被螺栓杆与被联接件孔壁之间有联接件孔壁之间有间隙。通孔加工精间隙。通孔
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