《机械制造工艺学（第三版）》课件 第七章 机械装配工艺

§12-3装配方案及选择31§12-1装配工艺概述

2§12-2装配尺寸链计算§12-4装配工艺规程的制定4§7-1装配工艺概述一、装配机械产品一般由许多零件和部件组成，根据规定的技术要求，将若干零件“拼装”成部件或将若干零件和部件“拼装”成产品的过程，称为装配。前者称为部件装配，简称部装；后者称为总装配，简称总装。1.零件零件是产品制造的基本单元，也是组成产品的最小单元。2.合件若干零件用不可拆卸连接法（如焊接等）装配在一起形成的单元及利用加工修配法装配在一起的若干零件（如发动机连杆小头和衬套等）称为合件。3.组件由一个或数个合件及零件组合成的相对较独立的组合体称为组件。4.部件由若干个零件、合件和组件组合而成，在产品中能完成一定完整功能的独立单元称为部件。5.产品产品是由上述全部装配单元结合而成的整体。二、装配工作的内容机械产品装配是产品制造过程中的最后一个阶段，它包括准备、连接、校正、调整、配作、平衡、验收、试验等一系列工作。1.准备（1）熟悉产品的装配图样，熟悉工艺文件和产品质量验收标准等。分析产品结构，了解零件间的连接关系和装配技术要求。（2）确定装配的顺序。（3）确定装配方法，准备所需装配工具。（4）清洗零件、整形和补充加工。2.连接机械装配中的连接一般有可拆卸连接和不可拆卸连接。3.校正、调整与配作校正是指产品中相关零件间相互位置的找正、找平及相应调整工作。调整是指相关零部件相互位置的具体调节工作，如调节零部件的位置精度，调节运动副间的间隙，来保证产品中运动零部件的运动精度等。配作通常指的是配钻、配铰、配刮及配磨等，它们是装配中附加的一些钳工和机械加工工作。4.平衡平衡是一个消除不平衡的过程，有静平衡和动平衡两种方法。盘类零件一般采用静平衡法，轴类零件一般采用动平衡法。5.验收、试验机械产品装配完后，应根据有关技术标准和规定，对产品进行较全面的验收和试验工作，合格后方准出厂。例如卧式车床在总装后，需要进行静态检查、空运转试验、负荷试验等。三、装配精度（1）距离精度距离精度是指相关零部件间的距离尺寸精度，如车床主轴与尾座轴心线不等高的精度等。1.装配精度概述（2）相互位置精度装配中的相互位置精度包括相关零部件间的平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度及各种跳动等。（3）相对运动精度相对运动精度是产品中有相对运动的零部件间在运动方向和相对速度上的精度。运动方向的精度多表现为部件间相对运动的平行度和垂直度。相对速度的精度即传动精度，表现为传动链的两末端执行件之间速度的协调性和均匀性。（4）接触精度接触精度常以接触面积的大小及接触点的分布来衡量，如齿轮啮合、锥体配合及导轨之间均有接触精度要求。2.装配精度与零件精度的关系车床主轴轴线与尾座套筒轴线对床鞍移动的等高要求A0，取决于主轴箱、底板及尾座的A1、A2

及A3

的尺寸精度四、生产实例分析1.准备阶段（1）明确装配技术要求1）零件和组件必须正确安装在规定位置。2）必须保证各轴线之间相互位置精度（如平行度、垂直度等）。3）蜗杆副、锥齿轮副正确啮合，符合相应规定。4）回转件运转灵活，滚动轴承游隙合适，润滑良好，不漏油。5）各固定连接牢固、可靠。（2）确定装配的顺序1）分别装配蜗杆轴组件、蜗轮轴组件和锥齿轮轴-轴承套组件。2）三组件安装顺序：蜗杆轴组件→蜗轮轴组件→锥齿轮轴-轴承套组件。3）将其他零件分别装配到规定位置。（3）准备所需装配工具1）清洗零件。用清洗剂清除零件表面的防锈油、灰尘、切屑等污物，防止装配时划伤、磨损配合表面。2）整形。锉修箱盖、轴承盖等铸件的不加工表面，使其与箱体结合部位的外形一致，对于零件上未去除干净的毛刺、锐边及运输中因碰撞而产生的印痕也应锉除。3）补充加工。指零件上某些部位需要在装配时进行的加工，如箱体与箱盖、箱盖与盖板、各轴承盖与箱体的连接孔和螺孔的配钻、攻螺纹等。（4）清洗零件、整形和补充加工2.装配阶段1）零件试装。在组件装配前，有时还需要试装。（1）组件装配2）装配组件。根据装配顺序图分别装配蜗杆轴组件、锥齿轮轴-轴承套组件（蜗轮轴不能预先装配）。（2）部件装配（3）总装配1）装配蜗杆轴组件（图7-10）2）试装蜗轮轴组件和锥齿轮轴-轴承套组件。3）装配蜗轮轴组件。4）装入锥齿轮轴-轴承套组件。5）安装其他零件与组件。3.调整和精度检验阶段（1）调整。调整工作贯穿于减速器装配的整个过程，在组件中装配需要调整，在部件中装配需要调整，在总装配中更需要调整。（2）精度检验。减速器主要检验齿轮副的接触精度、齿侧间隙、相互位置精度和轴承间隙，经检验合格后安装箱盖。4.运转试验阶段总装完成后，减速器应进行运转试验。试验前必须清理箱体内腔，注入润滑油，用拨动联轴器的方法使润滑油均匀流至各润滑点。然后装上箱盖，连接电动机，并用手拨动联轴器使减速器回转，全部符合要求后，接通电源进行空载试车。运转中齿轮应无明显噪声，传动性能符合要求，运转30min后检查轴承温度应不超过规定要求。§12-2装配尺寸链计算一、装配尺寸链与工艺尺寸链1.相同点（1）工艺尺寸链和装配尺寸链都是由组成环和封闭环组成的，组成环同样分为增环和减环，其判断方法也相同。（2）工艺尺寸链和装配尺寸链同样都具有封闭性和关联性。2.不同点（1）工艺尺寸链的封闭环是由工艺过程的尺寸确定之后间接获得的，而装配尺寸链的封闭环是由具有一定尺寸的零件装配在一起后形成的。（2）工艺尺寸链中的组成环是由关联的工艺尺寸组成的，而装配尺寸链中的组成环则是由对装配精度有直接影响的相关零件的具体尺寸组成的，一个零件只能有一个尺寸（组成环）列入装配尺寸链。二、装配尺寸链的分类直线尺寸链是由彼此平行的直线尺寸所组成的尺寸链，如图7-13，它所涉及的都是距离尺寸精度问题。角度尺寸链是由角度（含平行度与垂直度）尺寸所组成的尺寸链，其组成环的几何特征多为平行度或垂直度，如图7-14

所示。三、装配尺寸链的建立（1）确定封闭环。（2）查找组成环。（3）画出尺寸链图，并判断增环、减环。1.装配尺寸链的建立方法和步骤（1）按一定层次分别建立产品与部件的装配尺寸链。（2）在保证装配精度的前提下，装配尺寸链组成环可适当简化。（3）装配尺寸链的组成应采用最短路线（环数最少）原则。（4）当同一装配结构在不同位置方向有装配精度要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸链。2.在建立装配尺寸链时的注意事项装配尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。通常采用极值法，该方法简单可靠，容易掌握，计算公式与工艺尺寸链相同。四、装配尺寸链的计算与应用1.装配尺寸链的计算2.装配尺寸链的应用在产品设计过程中，设计者首先完成总装配图和部件装配图，并提出装配精度要求，然后选择装配方法，确定各零件的公称尺寸及偏差，这时可以通过求解装配尺寸链来确定。当需要对已设计的图样进行校核验算时，利用与装配精度有关的零件公称尺寸及偏差，通过求解装配尺寸链，验算零件装配后的装配精度是否满足设计要求。五、生产实例分析图7-13

所示的单键配合中，采用完全互换装配法，首先按公式计算平均公差:§12-3装配方案及其选择一、完全互换装配法1.完全互换装配法的概念完全互换装配法是指在装配过程中参与装配的每一个零件不经任何选择、修理和调整，装上后全都能达到装配精度要求的装配方法。2.完全互换装配法的尺寸链计算（1）建立装配尺寸链判断封闭环、增环和减环。（2）确定封闭环公称尺寸及偏差（3）确定协调环（4）确定各组成环公差1）先确定各组成环的平均公差。2）确定各组成环公差值。3）确定组成环（除协调环外）公差带位置。4）确定协调环偏差。3.生产实例分析3.生产实例分析二、分组装配法1.分组装配法的概念分组装配法又称分组互换法，顾名思义，零件能在本组内互换。分组装配法是指装配前将互配的零件测量分组，装配时按对应组进行装配达到精度的方法。2.采用分组装配法应该注意的问题（1）配合件的公差必须相等，公差放大的倍数和方向也应相同，且分组数应该等于零件公差放大的倍数。（2）只能放大尺寸公差，几何公差和表面粗糙度值不能放大。应保持原来的几何公差和表面粗糙度值，以免影响配合性质。（3）应采取措施，尽量使同组相配件数量相同或相近，避免造成零件积压浪费。（4）零件的分组数不宜过多，一般以3～5组为宜，分组数过多，会因零件测量分类和存储工作量增大而使生产组织工作变得复杂。3.生产实例分析三、修配装配法1.修配装配法的概念修配装配法是指在零件上预留修配量，在装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上多余的材料，使装配精度达到要求。2.修配装配法的尺寸链计算（1）建立装配尺寸链根据装配精度要求建立尺寸链，判断增环、减环和封闭环。（2）确定封闭环的尺寸（3）选择修配环1）便于拆装、易于修配。2）尽量不选公共环。3）修配时本身的几何精度和表面质量容易达到要求。（4）确定其他组成环的尺寸和偏差（5）计算修配环尺寸和偏差（6）校核修配环尺寸是否正确3.生产实例分析四、调整装配法1.调整装配法的概念在装配时改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的方法称为调整装配法。前者为可动调整法，后者为固定调整法。（1）可动调整法调整装配法的特点是零件按经济加工精度制造，装配时产生的累积误差用机构设计时预先设定的固定调整件（又称补偿件）或改变可动调整件相对位置来消除，从而获得较高的装配精度，并且可以随时调整因磨损、热变形或弹性及塑性变形等原因所引起的误差。（2）固定调整法2.调整装配法的特点（1）调整装配法适用于封闭环公差要求较严而组成环又较多的装配尺寸链，在汽车、拖拉机、自行车等产品中应用广泛。（2）固定调整装配法适用于对刚度要求较高、不需要经常调整间隙的机构，如减速器传动轴轴向间隙调整机构。（3）可动调整装配法适用于对刚度要求较低、对配合要求较高且需要经常调整间隙的机构，如自行车前后转轴轴向间隙调整机构。3.调整装配法的适用场合（1）绘制装配尺寸链（2）确定封闭环公称尺寸及偏差五、生产实例分析1.采用完全互换法的装配尺寸链计算（1）计算各组成环的公差和偏差值（2）放大公差（3）测量分组（4）分组装配2.采用分组装配法的装配尺寸链计算3.装配方案的分析比较§12-4装配工艺规程的制定一、装配的生产类型和组织形式1.装配的生产类型及特点2.装配组织形式装配的组织形式一般可分为固定式装配和移动式装配两大类。二、装配工艺规程的制定1.制定装配工艺规程应遵循的原则（1）保证并力求提高产品装配质量，以延长产品的使用寿命。（2）合理安排装配工序，尽量减少钳工装配的工作量，提高装配效率，以缩短装配周期。（3）尽可能减少车间的生产面积，以提高单位面积的生产效率。2.制定装配工艺规程所需的原始资料（1）产品的总装配图和部件装配图以及主要零件的工作图。（2）产品验收的技术条件。（3）产品的生产纲领。（4）现有生产条件。3.装配工艺规程的内容（1）产品及其部件的装配顺序。（2）装配方法。（3）装配的技术要求及检验方法。（4）装配所需的设备和工具。（5）必需的工人技术等级及装配的时间定额等。4.制定装配工艺规程的步骤（1）研究产品装配图和验收技术条件。（2）确定装配的组织形式。（3）划分装配单元，确定装配顺序。（4）划分装配工序1）确定工序集中与分