第五章设备装配和维修

2019/10/41北京铁路局石家庄职工培训基地主讲：邢建章E-maiI:[e-mail]2019/10/42第五章设备装配和维修§5—1装配工艺概述§5—2装配前的准备工作§5—3装配尺寸链与装配方法§5—4修理工艺概述§5—5设备拆卸§5—6设备磨损零件的修换标准和修复方法2019/10/43设备装配和维修机械产品一般由许多零件和部件组成，按规定的技术要求，将若干零件组合成部件，再将若干零件和部件组合成机器的过程称为装配。设备修理过程中，机器经过拆卸、清洗和修理后，也要进行装配。装配工作是机械设备制造和修理过程中的最后一道工序，占有非常重要的地位，因为产品的质量、性能最终是由装配工作来保证的。因此，必须十分重视装配工作。内燃机装配过程2019/10/44§5—1装配工艺概述一、装配工艺过程产品的装配工艺过程包括以下三个阶段：l.装配前的准备阶段(1)熟悉产品的装配图、工艺文件和技术要求，了解产品的结构、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)对零件进行清理和清洗。(4)对有些零件还需要进行刮削等修配工作，对有特殊要求的零件还要进行平衡试验、密封试验等。装配装配图2019/10/452．装配阶段装配工作分为部件装配和总装配。(1)部件装配指产品进入总装以前的装配工作。凡是将两个以上的零件组合在一起，成为一个装配单元的工作，都称为部件装配。(2)总装配指将零件和部件结合成一台完整机器的过程。2019/10/463．调整、检验和试车阶段(1)调整工作指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)试车是设备装配后，按设计要求进行的运转试验，检验机器运转的灵活性、振动、工作温升、噪声、转速、功率等性能是否符合要求。机器装配好之后，还要做喷漆、涂油、装箱工作。2019/10/47二、装配的组织形式根据生产类型和产品复杂程度的不同，装配工作采用不同的组织形式。一般分为固定式装配和移动式装配两种。1．固定式装配固定式装配是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。在装配过程中，产品的位置不变，装配所需的零件和部件都汇集在工作场地附近。主要应用于单件生产和小批量生产。2019/10/482．移动式装配移动式装配是指工作对象(部件或组件)在装配过程中，有顺序地由一个工人转移到另一个工人，即所谓“流水装配法”。移动装配时，常利用传送带、滚道或地面传输线运送装配对象。每一工作地点由一个工人或一组工人重复地完成固定的工作内容。由于每个工人重复地完成固定的工作内容，技术熟练，并且广泛地使用专用设备、专用工具和采用互换性原则，因而装配质量好、生产效率高、生产成本低，适用于大量生产，如汽车、拖拉机的装配。2019/10/49三、装配工艺规程1．装配工艺规程及作用装配工艺规程是指导装配施工的主要技术文件之一。它规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求、检验方法及装配时所需的设备、工具、时间定额等，是提高产品质量和效率的必要措施，也是组织生产的重要依据。2019/10/4102．装配工艺规程的制定(1)对产品进行分析认真研究产品装配图、装配技术要求及相关资料，确定产品装配的组织形式和保证装配精度的装配方法，以及产品的试验内容、方法等。(2)对产品进行分解，划分装配单元，确定装配顺序从工艺角度出发，将产品分解成若干个可以独立装配的组件和分组件，即装配单元。确定产品和各装配单元装配顺序时，应首先确定装配基准件。部件装配从基准零件开始，总装配从基准部件开始，然后根据装配结构的具体情况，按照先下后上，先里后外，先难后易，先精密后一般，先重大后轻小的规律去确定其他零件或装配单元的装配顺序。2019/10/411(3)绘制装配单元系统图装配单元系统图是表示产品装配单元的划分及其装配顺序的示意图。当产品构造较复杂时，为了使装配系统图不过分复杂，可分别绘制产品总装及各级部装的装配单元系统图。如图5—1所示为某锥齿轮轴组件的装配图，经分解其装配顺序可按图5—2所示进行，图5—3所示为该组件的装配单元系统图。2019/10/412图5—1锥齿轮轴组件的装配图01一锥齿轮轴02---衬垫03一轴承套04一隔圈05一轴承盖06一毛毡圈07一圆柱齿轮B一l一轴承B一2---螺钉B一3----键B一4----垫圈B一5一螺母2019/10/413图5—2锥齿轮轴组件装配顺序装配单元系统图的绘制方法：1)先画一横线，在横线左端画出代表基准件的长方格，在横线的右端画出代表产品的长方格。2)按装配顺序从左向右将代表直接装到产品的零件或组件的长方格从横线引出，零件画在横线上面，组件画在横线下面。2019/10/414图5—3锥齿轮轴组件装配单元系统图2019/10/4153)用同样方法可把每一组件及分组件的系统图展开画出。(4)划分装配工序和装配工步根据装配单元系统图，再将装配工作划分成装配工序和装配工步。由一个工人或一组工人在不更换设备或地点的情况下完成的装配工作称为装配工序。用同一工具，不改变工作方法，并在固定的位置上连续完成的装配工作，称为装配工步。部件装配和总装配都是由若干个装配工序组成，一个装配工序中可包括一个或几个装配工步。加工工艺规程的制订2019/10/416由装配单元系统图可以清楚地看出成品的装配过程，装配所需零件的名称、编号和数量，并可以根据它划分装配工序，因此可起到指导和组织装配工艺的作用。(5)制定装配工艺卡片单件小批生产，不需要制定工艺卡片，工人按装配图和装配单元系统图进行装配。成批生产，应根据装配系统图分别制定总装和部装的装配工艺卡片。表5—1为锥齿轮轴组件装配工艺卡片，它简要说明了每一工序的工作内容、所需设备和工夹具、工人技术等级、时间定额等．大批量生产则需一序一卡。2019/10/417锥齿轮轴组件装配工艺卡片2019/10/4182019/10/419§5—2装配前的准备工作一、装配前零件的清理和清洗1．零件的清理装配前要清除零件上的型砂、铁锈、切屑、研磨剂、油污等；清理时，要避免划伤重要的配合表面；清理后，箱体零件内壁的不加工表面要涂以浅色油漆。2019/10/4202．零件的清洗(1)清洗方法单件小批量生产中，零件可在清洗槽中手工清洗；成批或大量生产中常用清洗机清洗零件。在清洗方法上，可以采用气体清洗、浸酯清洗、喷淋清洗、超声波清洗等。(2)常用的清洗剂有汽油、煤油、柴油和化学清洗液等。工业汽油适用于清洗较精密的零部件，航空汽油用于清洗质量要求高的零件。使用汽油清洗时要注意防火。煤油、柴油清洗力不及汽油，清洗后干燥较慢，但比汽油安全。化学清洗液又称乳化清洗液，对油脂、水溶性污垢具有良好的清洗能力且配制简单，稳定耐用，无毒，不易燃，使用安全，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机油为主的油垢和机械杂质。2019/10/421工厂提示:(1)严禁用汽油清洗橡胶制品(如密封圈等)，以防发胀变形，应使用酒精或化学清洗剂清洗。(2)滚动轴承不能使用棉纱清洗，已加注防锈润滑脂的密封滚动轴承不需要清洗。(3)清洗后的零件，应等零件上油滴干后再进行装配。清洗后暂不装配的零件应妥善保管，防止脏物和灰尘再次污染。(4)零件的清洗工作，可分为一次清洗和二次清洗，零件在第一次清洗后，应检查有无碰损和划伤，待进行修整后再进行二次清洗。2019/10/422二、零件的密封试验对于某些要求密封的零件，如机床的液压元件、液压缸、阀体、泵体及压力容器等，要求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试验。密封试验有气压法(图5--4)和液压法(图5—5)。1．气压法试验前，将试件各孔全部封闭，然后浸入水中，并向试件内部通人空气，水中无气泡说明试件不泄漏。当有泄漏时，可根据气泡密度来判断试件是否符合技术要求。图5---4气压法2019/10/4232．液压法试验前，除试件接头与液压泵相连接外，将其他各孔全部封闭，通过液压泵将液体注入试件内部，并使液体达到一定压力后，仔细观察试件接口或焊缝等各部分是否有泄漏、渗透等现象，来判断试件的密封性能。图5--5液压法2019/10/424三、旋转件的平衡机器中的旋转件(如带轮、飞轮、叶轮及各种转子等)，由于材料密度不均、本身形状对旋转中心不对称、加工或装配产生误差等原因，造成重心与旋转中心发生偏移，旋转时，因有不平衡量而产生离心力，使旋转中心无法固定，引起机械振动，从而使机器工作精度降低，零件寿命缩短，噪声增加，甚至发生破坏性事故。旋转件的不平衡形式有静不平衡和动不平衡两种。2019/10/4251．静不平衡如图5--6所示为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重心，不会引起使旋转轴线倾斜的力矩，这种不平衡称为静不平衡。其特点是：静止时，不平衡量自然地处于铅垂线的下方；旋转时，不平衡离心力只产生垂直于旋转轴线方向的振动。图5----6零件的静不平衡2019/10/426图5--7静平衡装置a)圆柱式平衡架b)棱式平衡架(1)静平衡法消除旋转件静不平衡的方法称为静平衡法。其方法是首先确定旋转件上不平衡量的大小和位置，然后去除或抵消不平衡量对旋转的不良影响。静平衡的步骤如下：1)将待平衡的旋转件装上心轴后，放在平衡支架上。平衡支架应采用圆柱形或棱形，如图5—7所示。支承面应坚硬、光滑，并有较高直线度、平行度，准确调至水平，以使旋转件在其上滚动时有较高的灵敏度。2019/10/4273)在与标记相对部位粘上一质量为m的橡皮泥，使m对旋转中心产生力矩，恰好等于不平衡量G对旋转中心产生的力矩，即wr=GL，如图5—8所示。此时，旋转件获得静平衡。图5—8静平衡法2)用手轻推旋转体使其缓慢转动，待其自动静止后在旋转件的下方作标记，重复转动若干次，如所作记号位置不变，则为不平衡量方向。2019/10/4284)去掉橡皮泥，在其所在部位加上质量相当于m的重块，或在不平衡量处(与m相对直径上L处)去除一定质量(m)。待旋转件可在任何角度均能在支架上停留时，静平衡即告结束。(2)静平衡的应用静平衡只能平衡旋转件重心的不平衡，无法消除不平衡力矩。因此，静平衡只适于“长径比”较小(如盘类旋转件)或长径比虽然大但转速不太高的旋转件。2019/10/4292．动不平衡如图5--9所示为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矩，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。消除动不平衡的方法称为动平衡法。动平衡一般在动平衡机上进行。对于长径比较大或转速较高的旋转件，通常都要进行动平衡。图5--9零件的动不平衡2019/10/430§5—3装配尺寸链与装配方法一、尺寸链的概念1．装配尺寸链定义影响某一装配精度的各有关尺寸所组成的尺寸组称为装配尺寸链。例如，图5一l0a中齿轮孔与轴配合间隙A△的大小，与孔径A1及轴径A2的大小有关；的封闭尺寸组合称为尺寸链。2019/10/431图5一l0b中齿轮端面和机体孔端面配合间隙B△的大小，与机体孔端面距离尺寸B1、齿轮宽度B2及垫圈厚度B3的大小有关；2019/10/432再如图5一l0c中，机床床鞍和导轨之间配合间隙C△的大小与尺寸C1、C2及C3的大小有关。这些尺寸可以组成一个封闭外形，而这些互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合称为尺寸链。图5—10装配尺寸链2019/10/4332．装配尺寸链简图装配尺寸链可以从装配图中找出。为了简便起见，通常不绘出该装配部分的具体结构，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的简图。如图5一10所示的3种情况，其尺寸链简图如图5一11所示。图5一11尺寸链简图2019/10/4343．装配尺寸链的环构成尺寸链的每一个尺寸都称为环，每个尺寸链最少有3个环。(1)封闭环在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成(或间接获得)的尺寸，称为封闭环。一个尺寸链只有一个封闭环，用A△、B