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c工艺员的经验。
d生产现场的条件。
1.4.2.对编制装配工艺规程的要求:
a指导性.、b预见性、c正确性、d可操作性、e经济性.
1.4.3.装配工艺规程的内容:
①对产品作简要的说明
使工人在产品装配前就对整台套产品有一个明确的认识,知道产品是作什么用的,装配时要占多大的地盘,装配后有多高,主要件有多重,关键部位在什么地方,装配后要达到什么精度,是否试车,空负荷还是负荷试车,试车要达到什么要求。
②关键零部件的装配方法,顺序、精度要求。
③装配时需要用哪些专用工卡具,如何使用。
④总装的顺序,精度要求,调试方法。
⑤试车时需要用什么专用的工装和设备,如何操作和试车,达到什么目的和精度。
⑥在整个产品装配过程中存在哪些不安全因素,采取什么防护措施。
⑦试车后的分解要求,哪些部位要作对位标记,作防锈处理。
2.重型机器的装配:
2.1.重型机器装配的特点:
①产品的特点:
尺寸大重量大单件小批.
②装配特点:
:
a.固定式装配。
b.设计时采用了较多的修配环节。
c.装配时要进行调节。
d.一般只进行局部的试运转,有些问题不能及时发现.。
2.2装配精度及尺寸链:
2.2.1装配精度的内容:
①机器的相对位置精度垂直度平行度平面度.。
②机器的相对运动精度.。
③机器的运动精度。
④配合表面的接触精度.。
2.2.2.装配尺寸链:
⑴.装配尺寸链定义:
在机器的装配关系中,由相关零件的尺寸(表面或轴线之间的距离)或者是相互位置关系(同轴度、平行度、垂直度)所组成的尺寸链。
⑵.装配尺寸链的特征:
①有关尺寸连接起来构成一个封闭的外形。
②.构成这个封闭外形的每一个独立尺寸偏差都会影响装配精度。
⑶尺寸链的环:
构成尺寸链的每一个尺寸都称为尺寸链的“环”,每一个尺寸链至少应有三个环。
①封闭环:
在零件加工或机器装配过程中,最后自然形成(间接获得)的尺寸称为封闭环。
一个尺寸链中只有一个封闭环。
②组成环:
对装配精度要求发生直接影响的那些零件尺寸或位置关系,是装配尺寸链中的组成环。
a.增环:
当其它组成环不变的情况下,当某组成环增大时,封闭环随之增大,哪该组成环称为增环。
b.减环:
当其它组成环不变的情况下,当某组成环增大时,封闭环随之减小,哪该组成环称为减环。
。
为了检查尺寸链的封闭性,在尺寸链图上假定一个旋转方向,绕其轮廓(顺时针或逆时针)由任一环的基面出发,看看最后是否能以相反的方向到这一基面,同时将这些环按环绕时所指的方向不同可以区分是增环还是减环。
所指方向与封闭环相反的为增环。
所指方向与封闭环相同的为减环。
⑷.封闭环极限尺寸及公差:
由尺寸链图可以看出,封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸减去所有减环基本尺之和。
封闭环AN=所有增环的和∑Ai-所有减环的和∑Ai
由此可得出封闭环极限尺寸与各组成环极限尺寸的关系如下:
⑴当所有增环都为最大极限尺寸,而减环都为最小极限尺寸,则封闭环为最大极限尺寸。
⑵当所有增环都为最小极限尺寸,而减环都为最大极限尺寸,则封闭环为最小极限尺寸。
3.保证装配精度常用的装配方法:
产品的每一步装配工作都应满足预定的装配要求,达到一定的装配精度。
通过尺寸链分析,我们知道由于封闭环公差等于组成环公差之和,装配精度取决于零件制造公差。
但零件制造精度过高,生产成本会提高,为正确处理装配精度与零件制造精度二者的关系,形成了以下不同的装配方法。
3.1.完全互换装配法:
完全互换装配法是指同类零件中任取一个装配零件,不经修配即可装入部件中,即可达到规定的装配要求。
其特点为:
装配操作简单,生产效率高、容易确定装配时间,便于组织流水装配线,零件磨损后便于更换。
但零件的加工精度高,制造费用随之增加。
3.2.分组选配法:
分组选配法是将一批零件逐一测量后,按实际尺寸的大小分成若干组,然后将尺寸大的包容件与尺寸大的被包容件装配,将尺寸小的包容件与尺寸小的被包容件装配,这种装配方法的配合精度取决于分组数,即增加分组数可以提高装配精度。
经分组选配后,零件的配合精度高,零件制造公差可以放大,零件的加工成本可以降底,增加了对零件测量分组的工作量。
3.3.修配装配法:
修配装配法是指装配时修去指定零件上预留修配量,以达到预定的装配精度的装配方法。
修配装配法适用于单件和小批量生产以及装配精度要求高的场合。
通过修配得到装配精度,可降底零件的制造精度。
但也有使装配周期增长,生产效率低,对工人操作技能要求高的缺点。
3.4.调整装配法:
调整装配法是指装配时调整某一零件的位置或尺寸,以达到预定的装配精度的装配方法。
一般采用斜面、锥面、螺纹等移动可调整零件位置,采用调整垫片、垫圈、套筒等控制调整件的尺寸。
除必须采用分组装配的精密配件外,调整装配可用于各种装配场合。
零件可按经济精度确定加工公差,装配时通过调整达到预定的装配精度。
产品使用中可进行定期调整,以保证配合精度。
调整装配法采用的补偿可分为两类:
①可动补偿件(调整楔、调整环、偏心套)。
②固定补偿件(垫片、垫圈、轴套等)。
例1:
用调整楔进行调整的示例.
例2.用偏心套进行调整的示例
对齿轮装配来讲,装配后有两项检验要求,一项是齿侧间隙值,另一项是齿面接触率。
为了保证装配后的一对齿轮啮合正确,即减速机箱体上的轴承孔就必须平行。
4.机器零件的连接方式:
.机器零件的连接方式主要可分成固定连接和活动连接两种。
4.1.固定连接的装配:
固定连接:
即零件间不产生相对运动的连接。
①不可拆连接:
焊接、铆接、静配合连接。
②可拆连接:
如螺纹连接、销连接等。
4.1.1.螺纹连接的装配技术:
a.保证有一定的拧紧力矩:
螺纹连接为了达到连接可靠和紧固的目的,要求螺纹副具有一定的摩擦力矩,所以在螺纹连接装配时应保证有一定的拧紧力矩,使螺纹副产生足够的预紧力。
下面介绍几种控制预紧力的方法:
①控制转矩法,采用力矩扳手(手动力矩扳手和液压力矩扳手)进行预紧。
②控制螺栓伸长法,通过控制螺栓伸长量(加热预紧)来控制预紧力的方法。
③控制螺母扭角法,通过控制螺母拧紧时应转过的角度来控制预紧力的大小。
④用液压螺母拉伸器直接预紧。
b.有可靠的防松:
螺纹连接一般都有自锁性,在受静载荷和工作温度变化不大时,不会自行松脱。
但在冲击、振动或交变载荷下,以及工作温度变化很大时,会使螺纹牙之间正压力突然减小,使摩擦力矩减小,螺母回转,使螺纹连接松动。
为了保证连接可靠,防止松动,必须采取有效的防松措施。
常用的螺纹防松装置有如下几种:
①锁紧螺母(双螺母)防松。
、②弹簧垫圈防松开、③开口销与带槽螺母防松。
、④止动垫圈防松。
、⑤窜联钢丝防松。
、⑥点铆法防松、⑦粘接防松。
4.2.过盈连接的装配:
过盈连接是通过包容件(孔)和被包容件(轴)配合后的过盈值达到紧固连接的。
装配后,轴的尺寸被压缩,孔的直径被扩大。
过盈连接的装配主要有如下三种装配方法:
1热装法:
将包容件加热到足够的温度使其热胀后孔扩大,将被包容件装入。
⑴热装温度的计算:
Τ=〔△1+△2/δd〕+t(℃)
式中:
T——零件所需的加热温度℃
△1——实际配合过盈量,mm
△2——最小装配间隙,mm(一般取配合直径的1/1000~1.5/1000)
δ——线膨胀系数
t——装配环境温度,℃(一般取20℃)
d——配合直径,mm
材料的线膨胀系数
材料
钢、铸钢
铸铁
黄铜
表铜
紫铜
δ(加热)
0.000011
0.000010
0.000018
0.000017
0.000016
δ(冷却)
0.0000085
0.000008
0.000015
例如,有一材料为锻钢件的装配件,孔D的配合尺寸为φ160+0.050,轴d的配合尺寸为φ160+0.1+0.05。
Τ=△1+△2/δd+t(℃)
=〔0.1+0.16/0.000011×
160〕+20
=111℃
⑵零件的加热和保温时间的确定:
零件的加热和保温时间与零件的壁厚、材质、表面积和加热方式有关,一般按厚1mm需1分钟加热时间,厚40mm需1分钟保温时间。
⑶热装时的注意事项:
a.对配合尺寸进行复检,确认实际装配过盈量符合图中要求。
b.对加热件不能任意提高加热温度,因为加热温度过高会使工件材质产生相变,一般零件的加热温度都不应大于350℃,对淬火件还不应起过其回火温度200℃。
c.一般不能将铜套装入加热后的钢件孔中。
⑷热装一般采用的加热手段;
A火焰加热—简单易行,成本低。
但加热不均匀,局部易过热。
B油加热—加热均匀,温度易控制,但加热温度不能过高,注意到防火。
C感应加热—加热里外均匀,清洁,温度易控制。
加热设备昂贵,通用性差,一般仅用于轴承、环形件加热。
D远红外微晶加热—节能、干净、适用于局部加热。
(焊接车间曾经使用过)
E电炉加热—温度易控制,井式炉加热如果没有循环装置,加热的部件上部温度高,下部低。
F气体加热炉加热—注意防止局部过热。
②冷装法:
将被包容件(轴)进行冷却,使之缩小,然后将其装入常温下的包容件(孔)内的过程。
⑴冷装温度的计算:
T=2△/δd
T——零件所需的冷却温度℃
△——实际配合过盈量,mm
冷装介质:
干冰、液氮、冷冻箱。
⑿冷装工艺方法采用的局限性:
A要有冷却介质专用容器(液氮罐)
B要有冷却介质;
液氮、液氧、液空、干冰。
C工件不能太大,
D过盈不能太大,一般不超过H7/r6。
E需要专用的冷装容器。
F在冷却介质选定后,冷装的温度也限定了。
⒀冷装时应注意的事项;
A操作人员应穿戴好防护用品,防止皮肤直接和冷却后的工件和冷却剂接触。
B冷装应在空气流通的地方进行。
不能在小房内进行。
C采用液氧作为冷却剂时要注意防火。
不要将棉纱或棉麻物掉进液氧内。
液氧不要与油接触。
D冷装时工件要冷透。
E有装配位置要求的要刻好线。
F要保管好液氧、液氮罐。
3压装法:
当过盈量及配合尺寸较小时,一般采用在常温下压入装配。
常用压入方法和设备:
a.用压力机进行压装。
b.用重物进行压装。
c.用手工具进行压装。
④上述三种装配方法比较:
用热装的方法压合后的轴及轴孔间可传递的扭矩及轴向力比用压装法高的多,配合强度甚至比常温下压入的高2~3倍。
其原因在于热装方法装配时零件外表面上微观几何形状仍然保持原始状态,不像常温下硬行压入时那样遭到破坏,双而能更好的嵌接在一起。
冷装方法与热装相比所获得的联接变形量较小,因此多用于过渡配合,有时也用于过盈量较小的静配合。
5.典型零部件的装配:
5.1.滚动轴承装配:
5.1.1.滚动轴承的类型和代号:
各代号的意义如下:
a.内径代号:
当内径d=20~495mm时,内径d等于代号数字的五倍,当内径d=10~17mm时,其代号为(00、01、02、03、10、11、15、17).当内径d>
495mm,代号以分数表示内径,分子中右起第一位数字相当于一般的第三位数字,即直径系列代号.
b.尺寸系列(直径系列和宽度系列)代号:
为了适应不同的负荷能力和工作条件,同一内径的轴承可以有不同大小的滚动体以及不同轴承外径和宽度,直径系列是指轴承同一内径时有不同的外径(宽度也随之变化),宽度系列是指轴承内径相同时,具有不同的宽度.
同一内径时,轴承的外径和宽度越大,其负荷能力越高,在生产实际中,为了简化生产和供应,在宽度系列中最常用的是正常系列(0或1),在直径系列中常用的是轻
(2)、中(3)、重(4)系列.
c.轴承精度代号:
滚动轴承的精度等级分为C(超精密级)、D(精密级)、E(高级)、(F)和G(普通级)五级.
d.滚动轴承类型代号:
右起第四位数:
0000单列向心球轴承
1000双列向心球轴承
2000单列向心圆柱滚子轴承
3000双列向心球面滚子轴承
4000滚针轴承
5000螺旋滚子轴承
6000向心推力球轴承
7000圆锥滚子轴承
8000推力球轴承;
推力向心球轴承
9000推力滚子轴承;
推力向心球面滚子轴承
5.1.2滚动轴承装配时的一般要求:
a.轴承外圈与开式轴承座及轴承盖的半圆孔不允许有卡邦现象,装配时允许整修半圆孔,修整尺寸应符合如下要求:
b.轴承外园与开式轴承座及轴承盖的半圆孔应接触良好。
要求:
轴承外园与轴承座在对称中心线120度内接触。
轴承外园与轴承盖在对称中心线90度内接触。
c.轴承内圈端面应紧靠轴向定位面,其允许最大间隙:
对圆锥滚子轴承和角接触球轴承为0.05mm,其它轴承为0.1mm。
d.采用润滑脂的轴承,装配后应注入相当于轴承空腔容积约50%的符合规定的清洁润滑脂,凡稀油润滑的轴承,不准加润滑脂。
e.轴承热装时,其加热温度应不高于120℃。
轴承冷装时,其冷却温度应不高于-80℃。
f.可拆卸轴承装配时,必须严格按原组装位置进行装配,不得装反或与别的轴承混装。
对可调头装的轴承,装配时应将轴承的标记端朝外。
g.在轴承两端装配径向间隙不可调的向心轴承,且轴向位移是以两端端盖限定时,其一端必须留有轴向间隙C。
C值的大小为:
C=0.0005L+0.15(mm)
h.单列圆锥滚子轴承,角接触球轴承,双向推力球轴承轴向游隙应满足如下要求:
5.2.滑动轴承的装配:
5.2.1.分体式滑动轴承的装配:
a.上、下轴瓦应按加工时的配对标记装配,上、下轴瓦的结合面应紧密贴合,用0.05mm塞尺检查不入。
b.上、下轴瓦外园与相关轴承座孔应接触良好,并满足如下表所示要求:
c.上、下轴瓦内孔与相关轴颈接触α角以外的部份均需加工出油楔,楔形从瓦口开始由最大逐步过渡到零,楔形最大值按下表所示:
d.上、下轴瓦内孔刮研后,应与相关轴颈接触良好,一般要求如下:
5.2.2.整体式滑动轴承(轴套)的装配:
整体式轴承的装配可根据过盈量的大小采用压装或冷装。
但最为常用的还是采用冷装法。
整体式滑动轴承(轴套)内孔的刮研:
轴套装入机体后,由于过盈量的存在,轴套内径要缩小,一般为轴套的过盈量的平均值。
由于与整体式滑动轴承(轴套)相配的轴承座内孔的加工精度,如轴承座内孔的不圆柱度、椭圆度等在整体式滑动轴承(轴套)装于轴承座内后都要复印到轴套内孔上来,从而造成轴套内孔的刮研工作。
我厂自从引进奥母科技术后,对轴套一般采取冷装及珩磨的方法。
现在由于轴承座内孔加工质量的提高,一般小直径的、受力不大的铜套都没有珩磨,而是采用抛磨的方法。
5.3.皮带轮与链传动装配:
5.3.1.平行传动轴的皮带轮,两轴线平行度允差为(0.15/1000)L(L为两轴中心距),两轮的轮宽中间平面应在同一平面上,允差为0.5mm。
5.3.2.主动链轮与从动链轮的轮齿几何中心线应重合,其偏移误差不大于0.015L,(L为两链轮中心距)。
5.3.3.链条与链轮啮合时,链条工作边必须拉紧并保证啮合使传动平稳,链条非工作边的下垂度按两链轮中心距的1%~5%调整。
5.4.联轴器装配:
由于大多数用联轴器连接的两轴,往往是分别属于两个独立的部件并安装在不同的位置上。
因此在连接时要求两部件的轴必须有良好的同轴度,这是装配联轴器最基本的技术要求。
5.4.1.刚性联轴器装配时,两轴线的径向位移应小于0.03mm。
5.4.2.绕性、齿式、轮胎、链条联轴器装配时:
联轴器轴孔直径:
<250mm两轴线同轴度允差0.05mm。
>250mm~450mm两轴线同轴度允差0.1mm。
>450mm~630mm两轴线同轴度允差0.15mm。
>630mm~800mm两轴线同轴度允差0.2mm。
6.装配过程中的检查:
6.1.:
装配过程中的检查常用工具:
.产品的装配过程不是简单地将零件连接起来的过程,每一步装配工作都应满足预定的装配要求,即应达到一定的装配精度。
一般产品装配精度包括零件、部件间距离精度、相互位置精度(如平行度、垂直度)、相对运动精度、配合精度(间隙或过盈)及接触精度等。
为了确保产品达到规定的装配精度,装配工作必须借助于相应的量具和量仪进行检测工作。
6.1.1.常用量具:
①铸铁平尺,用于检验工件的直线度和平面度。
2塞尺:
用平检验两结合面之间间隙的一种精密量具。
3直角尺:
直角尺是用来测量工件上的直角或在装配中检验零件间相互垂直度的量具。
4量块:
量块又叫块规,是极精密的量具。
常用来测量精密零件或校正、检验测量器具。
5钢卷尺、游标卡尺、千分尺、高度游标卡尺、百分表、万能游标量角器等。
6.1.2常用量仪:
6.1.2.1.水平仪:
水平仪是测量工件表面相对位置的微小倾斜度的一种计量器具,它可测量各种导轨和平面的直线度、平面度、平行度和垂直度,还用于调整安装各种设备的水平和垂直位置。
a.水平仪的种类:
钳工常用的水平仪有条式水平仪和框式水平仪两种。
b.水平仪按分度值可分为三组,每组用于测量不同的直线斜度和角度,在装配使用时按检验的精度要求进行选用不同精度的水平仪。
水平仪的组别和分度值
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
分度值/(mm/m)
0.02
0.03~0.05
0.06~0.15
规格系列尺寸/mm
100、150、200、250、300
分度值为0.02mm/m的水平仪,表示气泡每移动一格时,被测长度为1m的两端,高低相差0.02mm。
苦水平仪工作面的长度为Lmm,那么由上图中可得出倾斜面(即水平仪两端)的高度差h的计算式为:
h=〔0.02/1000〕nL=knL
式中:
n——水准气泡移动格数。
L——水平仪工作面的长度。
k——刻度值是以1米长时倾斜的高度为0.02(或其它数值)mm表示的。
一般框式水平仪工作面的长度为200mm,水准气泡移动1格时水平仪两端的高度差:
h=0.02/1000nL=〔0.02/1000〕×
1×
200=0.004mm
c.水平仪的测量方法:
在测量机床导轨的水平时,一般将水平仪在起端点位置时的读数作为零,然后依次移动水平仪,记下每一位置的读数,根据水准中的的气泡移动方向与水平仪移动方向来评定被检查导轨面的倾斜方向。
如方向一致,一般读为正值,它表示导轨平面向上倾斜;
如方向相反,则读数为负值,表示导轨平面向下倾斜。
为了测量的准确性,找水平时,可在被测量平面上旋转180度,再测一次,得用两次读数结果进行计算而得出测量的依据。
例如:
用水平仪测量机床床身导轨的直线度误差,水平仪读数依次为+2、+1、+2、-1、0、+2,共6点,水平仪读数值为0.01mm/1000mm,垫块长度为200mm,用计算的方法求导轨的直线度误差值?
解:
求平均值ñ
=[+2+1+2+(-1)+0+2]/6=+1
减各平均值+1+0+1-2-1+1
各段端点座标值0+1+1+20-10
则n=|(+2)-(-1)|=3格
△=nkl=3×
(0.01/1000)×
200=0.006mm
d.使用水平仪的注意事项:
①使用水平仪时,须将被测表面和水平仪工作面擦干净,测量面上不得有任何的灰尘。
②水平仪在测量时应避免温度的影响。
③读水平仪示值时,应在垂直于水准器的位置上进行。
6.1.2.2.经纬仪:
是一种测量精度较高的光学测量仪器,常在装配时用于大面积的工件的水平找正及远距离两工件的上平面共面性的检测。
6.2.装配过程中的检查方法:
6.2.1.轧机机架装配时的检测:
6.2.1.1轨座的水平度
(1)在同一高度的垫块上搭直尺,在直尺中心部位放置精密水平仪测定轨座的水平。
另外,还应在轨座上直接放置水平仪测定单个轨座的水平。
(2)轨座水平度的测定应在放置机架之前和放上机架之后各进行一次,以确认机架放置前后轨座的水平是否没有改变。
6.2.1.2机架与轨座的贴合程度检测:
机架的地脚部与轨座之间的间隙应用塞尺进行检查,确认间隙为0.05mm塞尺不入。
允许值:
测定长度的80%应紧密贴合。
6.2.1.3机架窗口面的垂直度检测:
(1)在操作侧和工作侧机架的基准侧窗口面的内侧垂琴钢丝,用内径千分杆测定从窗口面到琴钢丝的距离。
(2)测定次数为三次,应分别在凸块装配前、调整加工的衬板安装前和安装后各进行一次测定。
6.2.1.4机架窗口面的同心度检测:
(1)在基准侧窗口面的内侧牵琴钢丝(X-X),用内径千分杆测定从窗口面到琴钢丝的距离。
(2)应在支承辊位置、中间辊位置和工作辊位置进行测定,测定次数为三次,应分别在凸块装配前、调整加工的衬板安装前和安装后各进行一次测定。
6.2.1.5机架侧面垂直度的检测:
(1)在操作侧和工作侧的任意一端的机架出、入侧垂琴钢丝,用内径千分尺测定从机架内面到琴钢丝的距离。
另外,还应对操作侧和工作侧机架之间的尺寸进行测定。
(2)应分别在下横梁安装后和上下横梁安装后各进行一次测定。
垂直度:
0.15mm/m,
机架之间的尺寸按图纸要求。
6.2.1.6机架窗口宽度尺寸的检测:
(1)用内径千分杆测定操作侧和工作侧机架窗口的宽度。
(2)测定次数为三次,应分别在凸块装配前、调整加工衬板装配前和装配后各测定一次。
6.2.1.7机架底面水平度及两机架
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