机械装配技术基础

机械装配技术基础PartI第一章装配技术知识本章学习目的:１、了解装配的组织形式；２、明确装配的工艺过程；３、运用装配术语编制装配工艺规程。第一节装配概述一、术语及相关装配要求１、术语：①部件装配：将若干零件结合成部件的过程。②总装配：将若干零件和部件结合成机器的过程。③装配：部件装配与总装配的总称。２、装配的目的：是根据产品设计要求和标准，使产品达到其使用说明书的规格和性能要求。３、各零部件在安装中必须达到的要求：①以正确的顺序进行安装（图示）；②按图样规定的方法进行安装（图示）；③按规定的方向进行安装（图示）；④按规定的尺寸精度进行安装。二、装配件的结构１、定义：产品族：在许多情况下，一种产品往往可以制造成多种多样的型式，这些产品统称为一个产品族。２、产品结构应满足的要求：①产品零件可互换，尽量多地采用标准件构成；②各个部件可以单独进行测试；③连接的零件数量越少越好；④重量轻、体积小，结构简单；⑤符合客户的特殊要求的零部件应在最后进行装配。三、装配操作分为主要操作和次要操作两种：主要操作：包括安装、连接、调整、检验和测试等。次要操作：包括贮藏、运输、清洗、包装等。四、装配工作的组织形式１、单件生产的装配：定义：单个的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、成批生产的装配：在一定时期内，成批的制造相同的产品，这种生产方式称为成批生产。成批生产时装配工作通常分为部件装配和总装配。３、大量生产的装配：产品制造数量很庞大，每个工作地点经常重复地完成某一工序，并具有严格的节奏，这种生产方式称为大量生产。４、现场装配：分为两种①为在现场进行部分制造、调整和装配（如下图ａ示）；②为与其它现场设备有直接关系的零部件必须在工作现场进行装配（如下图ｂ示）。五、装配时必须考虑的因素１、尺寸２、运动３、精度４、可操作性５、零部件的数量六、装配件的功能装配件的功能可分为以下七种：１、轴相对法兰盘转动其它零部件之间不存在相对运动（如下图所示）；２、各零部件之间不存在相对运动，但配合处必须密封（如下图所示）；３、有一个装配件能相对其它零件移动（如下左图示）；４、有一个装配件能相对其它零件移动，但配合处必须密封（如下右图示）；５、有一个装配件能相对其它零件旋转（如下左图示）；６、有一个装配件能相对其它零件旋转，但配合处必须密封（如下右图示）；７、是以上功能的综合（如下图示）。七、装配的一般原则１、仔细阅读装配图和装配说明书，并明确其装配技术要求；２、熟悉各零部件在产品中的功能；３、如果没有装配说明书，则在装配前应当考虑好装配的顺序；４、装配的零部件和装配工具都必须在装配前进行认真的清洗；５、必须采取适当的措施，防止脏物或异物进入正在装配的产品内；６、装配时必须使用符合要求的紧固件进行紧固；７、拧紧螺栓、螺钉等紧固件时，必须根据产品装配要求使用合适的装配工具；８、如果零件需要安装在规定的位置上，那就必须在零件上做记号，且安装时还必须根据标记进行装配；９、装配过程中，应当及时进行检查或测量（内容包括：位置是否正确，间隙是否符合规格中的要求，跳动是否符合规格中的要求，尺寸是否符合设计要求，产品的功能是否符合设计人员和客户的要求等）。第二节装配的工艺过程一、准备工作主要包括熟悉产品装配图、工艺文件和技术要求；检查装配用的资料与零件是否齐全；确定正确的装配方法和顺序；准备装配所需要的工具与设备；整理装配的工作场地及采取安全措施等六个方面。二、装配工作一般分为部件装配和总装配两项。１、部件装配：指产品在进入总装配前的装配工作。２、总装配：指零件和部件组装成一台完整产品的过程。三、调整、精度检验和试车１、调整工作的内容：是指调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合程度等。目的是使机构或机器工作协调。２。精度检验的内容：包括几何精度和工作精度检验等，以保证满足设计要求或产品说明书的要求。３、试车是试验机构或机器盍的灵活性、振动、工作温升、澡声、转速、功率等性能是否符合要求。四、喷漆、涂油、装箱机器装配好后，为了使其美观、防锈和便于运输，应作好喷漆、涂油及装箱的工作。第三节装配技术术语与装配工艺规程一、装配技术术语１、装配技术术语的三个特点：通用性，功能性，准确性。２、标准操作：在装配活动中，每一步装配操作可能由不同的子操作活动所组成，而这些子操作活动又会出现在其它装配操作步骤中，我们把这些子装配操作活动称为标准操作。３、部分标准操作的技术术语：⑴熟悉任务⑵整理工作场地⑶清洗⑷采取安全措施⑸定位⑹调整⑺夹紧⑻按压（压入/压出）⑼选择工具⑽测量⑾初检⑿过程检查⒀最后检查⒁紧固⒂拆松⒃固定⒄密封⒅填充⒆腾空⒇标记(21)贴标签二、装配程序的确定１、影响合理装配顺序的因素：装配产品的结构；零件在整个产品中所起的作用和零件间的相互关系；零件的数量。２、确定合理装配顺序的原则：首先选择装配基准件，并从保证所选定的原始基面的直线度、平行度和垂直度的调整开始。然后根据装配结构的具体情况和零件之间的连接关系，按先下后上、先内后外、先难后易、先精密后一般的原则去确定其它零件或组件的装配顺序。三、装配工序及装配工步的划分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，叫做装配工序。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，叫做装配工步。在一个装配工序中可包括一个或几个装配工步。部件装配和总装配都是由若干个装配工序组成。四、装配工艺规程１、装配单元：是装配中可以进行独立装配的部件。２、装配基准件：最先进入装配的零件称为装配基准件。它可以是一个零件，也可以是最低一级的装配单元。３、装配单元系统图：表示产品装配单元的划分及其装配顺序的图称为装配单元系统图。如右图示为圆锥齿轮轴组件的装配图。其装配顺序可按下页图所示顺序来进行。则其装配单元系统图如下图示。４、装配工艺规程的制定：⑴制定装配工艺应具备的原始条件：①产品的全套装配图样；②零件明细表；③装配技术要求、验收技术标准和产品说明书；④现有的生产条件及资料。⑵制定装配工艺规程的基本原则：①保证并力求提高产品质量，而且要有一定的精度储备，以延长机器使用寿命；②合理安排装配工艺，尽量减少钳工装配工作量，以提高装配效率，缩短装配周期；③所占车间生产面积尽可能小，以提高单位装配面积的生产率。⑶制定装配工艺规程的步骤：①研究产品的装配图及验收技术标准；②确定产品或部件的装配方法；③分解产品为装配单元，规定合理的装配顺序；④确定装配工序内容、装配规范及工夹具；⑤编制装配工艺系统图：装配工艺系统图是在装配单元系统图上加注必要的工艺说明，较全面地反映装配单元的划分、装配顺序及方法；⑥确定工序的时间定额；⑦编制装配工艺卡片。五、锥齿轮轴组件的装配工艺规程及格式如教材Ｐ１３页所示。第二章固定连接的装配本章的学习目的：１、能认识和正确选择各类紧固件与防松元件的装配用工具，并会正确使用；２、能根据装配技术要求确定螺纹连接件的拧紧力矩，并熟练掌握其装配技术；３、掌握各类防松元件的应用特点及其装配技术。第一节螺纹连接的装配一、螺纹连接的装配技术１、保证有一定的拧紧力矩①拧紧力矩的确定：确定的方法是根据摩擦因素fG和fk的大小（其值由表2.1和2.2确定），从表2.3查得确定其预紧力和拧紧力矩的大小。②拧紧力矩的控制：五种方法。⑴控制扭矩法：用测力扳手或定扭矩扳手控制拧紧力矩的大小，使预紧力达到给定值，方法简单，但误差较大，适用于中、小型螺栓的紧固。⑵控制螺母扭角法：其方法是，在操作时，先用定扭角扳手（如下图示）对螺母施加一定的预紧力矩力矩，使夹紧零件紧密地接触，然后在角度刻度盘上将角度设定为零，再将螺母扭转一定角度来控制预紧力。这种扳手主要用于汽车制造以及钢制结构中预紧螺栓的应用。⑶控制螺栓伸长法：用液力拉伸器使螺栓达到规定的伸长量以控制预紧力，螺栓不承受附加力矩，误差较小。⑷扭断螺母法：在螺母上切一定深度的环形槽，扳手套在环形槽上部，以螺母环形槽处扭断来控制预紧力。以上四种控制预紧力的方法仅适用于中、小型螺栓。对于大型螺栓，可用加热拉伸法。⑸加热拉伸法：用加热法（加热温度一般小于400℃）使螺栓伸长，然后采用一定厚度的垫圈或螺母扭紧弧长来控制螺栓的伸长量，从而控制预紧力。其加热方法有如下四种：⒈火焰加热：用喷灯或氧乙炔加热器加热；⒉电阻加热：电阻加热器放在螺栓轴向深孔或通孔中，加热螺栓的光杆部分。常采用低电压（＜45V）大电流（＞300A）。⒊电感加热：将导线绕在螺栓光杆部分进行加热。⒋蒸汽加热：将蒸汽通入螺栓轴向通孔中进行加热。２、保证有可靠的防松装置常用的防松装置主要有：⑴用附加摩擦力防松的装置：①锁紧螺母（双螺母）防松。②弹簧垫圈防松：有普通弹簧垫圈防松（如上右图示），球面弹簧垫圈防松，鞍形弹簧垫圈防松，杯形弹簧垫圈防松，有齿弹簧垫圈防松等，其形式如下页图示。③自锁螺母防松：④扣紧螺母防松：⑤DUBO弹性垫圈防松（如右图示）：⑵利用零件的变形防松的装置：在装配过程中，防松零件通过变形来阻止螺母的回松。通常在螺母下和螺栓头下安装止动垫片。止动招牌通常用钢或黄铜制成，由于变形（弯曲）的原因，只可使用一次。下图示分别为带耳止动垫片、圆螺母止动垫片、外舌止动垫片、多折止动垫片防松。⑶其它防松形式：①开口销与带槽螺母防松：②串联钢丝防松：③胶粘剂防松：二、螺纹连接的装配工具１、扳手⑴通用扳手：也称活动扳手或活扳子。如下图示。⑵专用扳手①开口扳手：②整体扳手：③成套套筒扳手：④锁紧扳手：⑤内六角扳手：⑶特种扳手：如棘轮扳手除了上面介绍的普通扳手以外，在成批生产和装配流水线上广泛采用风动、电动扳手。为了满足不同需要，还可采用各种专用工具，如液力拉伸器、拆卸双头螺柱工具等。２、起子⑴标准起子：⑵其它起子：三、螺纹连接装配工艺１、螺母和螺钉的装配要点：①螺钉或螺母与工件贴合的表面要光洁、平整；②要保持螺钉或螺母与接触表面的清洁；③螺孔内的脏物要清理干净；④成组螺栓或螺母在拧紧时，应根据零件形状、螺栓的分布情况，按一定的顺序拧紧螺母（如下图示）；⑤拧紧成组螺母时要分次逐步拧紧（一般不少于三次）；⑥必须按一定的拧紧力矩拧紧。⑦凡有振动或受冲击力的螺纹连接，都必须采用防松装置。２、螺纹防松装置的装配要点：①弹簧垫圈和有齿弹簧垫圈：不要用力将弹簧垫圈的斜口拉开；根据结构选择适用类型的弹簧垫圈；有齿弹簧垫圈的齿应与连接零件表面相接触。②DUBO弹性垫圈：⑴必须将螺钉旋紧至DUBO弹性垫圈的外侧厚度已变形并包围在螺钉头四周为止（如图示）；⑵零件表面必须平整；⑶应根据螺栓接头的类型，使用正确的DUBO垫圈；⑷为增强密封效果，螺栓孔应越小越好；⑸装配后，还必须将螺母再旋紧四分之一圈。③带槽螺母和开口销：④胶粘剂防松：在旋合螺纹间涂以液体胶粘剂，拧紧螺母后，胶粘剂硬化，固着，防止螺纹副的相对运动。第二节孔轴类防松元件的装配一、孔轴类防松元件１、矩形锁紧板：如下左图示，用于轴的锁紧，防止其作径向的和轴向的移动。２、锁紧挡圈：如上右图示，用来进行轴向固定。３、弹性挡圈：①轴用弹性挡圈：②孔用弹性挡圈：４、弹簧夹和开口销５、锁紧销：其作用是实现零件的锁紧，在零件的装配和调整中起重要作用。常用于零件间的精度定位。６、键：作用是连接轴和轴上的零件，起周向固定以传递扭矩的作用。特点是结构简单、工作可靠、拆卸方便。根据结构特点和用途不同，可分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。松键连接所用键有普通平键、半圆键、导向平键及滑键。特点是靠键的侧面来传递扭矩，只能对轴上零件作周向固定，不能承受轴向力。紧键连接所用键有楔键（普通楔键和钩头楔键）。特点是工作面为上下两面，靠楔紧作用传递扭矩，能作周向与轴向固定，传递单方向轴向力，但易使轴上零件与轴配合产生偏心和歪斜。花键按齿形有矩形、渐开线及三角形花键。花键连接按工作方式分这静连接和动连接两种。特点是承载能力高，传递扭矩大，同轴度与导向性好，对轴的强度削弱小。二、装配技术要点１、弹性挡圈的装配要点：总的来说在装配的拆卸弹性挡圈时，应使其工作应力不超过其许用应力，采用专用工具，挡圈尺寸应