项目六 机械的装配

项目六 机械的装配,(一)、机械零部件装配概述,1).清洗：去除零件表面或部件中的油污及机械杂质,2).联接：可拆联接和不可拆联接,4).检验和试验：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检验和试验工作。,装配,3).调整：校正、配作、平衡,1、装配,2.装配的基本概念,1).装配、部装、总装 ： (1)装配：根据规定的要求，把不同的部件组合成一可以操作的整体。 (2)部装：将若干零件装配成部件的过程。 (3)总装：把若干个零件和部件装配成最终产品的过程。 2).装配工作步骤 :,研究和熟悉产品装配图及技术要求，了解产品结构、工作原理、零件的作用及相互连接关系,准备所用工具,确定装配方法、顺序,对装配的零件进行清洗，去掉油污、毛刺,组件装配,部件装配,总装配,调整、检验、试车,油漆、涂油、装箱。,3).零件 合件 组件 部件 一台机械产品往往由上千至上万个零件所组成，为了便于组织装配工作，必须将产品分解为若干个可以独立进行装配的装配单元，以便按照单元次序进行装配并有利于缩短装配周期。装配单元通常可划分为五个等级。 （1）零件:零件是组成机械和参加装配的最基本单元。大部分零件都是预先装成合件、组件和部件再进入总装。,零件+合件,零件+组件+合件,零件+组件+部件+合件,机械产品,应用领域,零件+合件,零件+组件+合件,零件+组件+部件+合件,机械产品,应用领域,（2）合件:合件是比零件大一级的装配单元。下列情况皆属合件。 两个以上零件,是由不可拆卸的联接方法(如铆、焊、热压装配等)联接在一起。 少数零件组合后还需要合并加工，如齿轮减速箱体与箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后镗孔的，零件之间对号入座，不能互换。 以一个基准零件和少数零件组合在一起。 （3）组件:组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。 （4）部件:部件是一个基准件和若干个组件、合件和零件组成。如主轴箱、走刀箱等。 （5）机械产品：是由上述全部装配单元组成的整体。,(1)、组件装配 (2)、部件装配(3)、总装配,4).装配的组合形式,大轴组件,5)装配精度是指产品装配后几何参数实际达到的精度，一般包括：,(1)尺寸精度:是指零部件的距离精度和配合精度。例如卧式车床前，后两顶尖对床身导轨的等高度。,(2)位置精度:是指相关零件的平行度，垂直度和同轴度等方面的要求。例如台式钻床主轴对工作台台面的垂直度。,(3)相对运动精度:是指产品中有相对运动的零、部件间在运动方向上和相对速度上的精度。例如滚齿机滚刀与工作台的传动精度。,(4)接触精度:是指两配合表面，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分布情况。例如齿轮啮合、锥体配合以及导轨之间的接触精度。,6)装配精度与零件精度的关系,机械及其部件都是由零件所组成的，装配精度与相关零、部件制造误差的累积有关，特别是关键零件的加工精度。 另一方面，装配精度又取决于装配方法，在单件小批生产及装配精度要求较高时装配方法尤为重要。 例如车床主轴锥孔轴心线和尾座套筒锥孔轴心线的等高度要求是很高的。如果靠提高尺寸精度来保证是不经济的，甚至在技术上也是很困难的。比较合理的办法是在装配中通过检测，对某个零部件进行适当的修配来保证装配精度。 机械的装配精度不但取决于零件的精度，而且取决于装配方法。,例如卧式车床尾座移动对床鞍移动的平行度，就主要取决于床身导轨A与B的平行度，如图所示。又如车床主轴锥孔轴心线和尾座套筒锥孔轴心线的等高度，即主要取决于主轴箱，尾座及座板的尺寸精度。,1、互换法 互换法实质：用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法。根据互换程度，分两种： 1)完全互换法：就是机器在装配过程中每个待装配零件不需要挑选、修配和调整装配后就能达到装配精度。 计算方法：按装配尺寸链中极值法计算。,（二）装配方法,优点：装配过程简单，装配生产率高 对工人的技术水平要求不高 便于组织流水线及自动化装配 容易实现零部件专业协作 便于备件供应及维修工作。缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足 零件加工经济精度要求。适用：在满足零件加工经济精度情况下，首先 考虑选用完全互换。,2）不完全互换法（部分互换法） 用极值法计算各组成环的公差结果有时候难于满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工，因此可以适当放大零件公差来达到装配精度。 计算方法：概率法 优点：放大了零件制造公差，零件加工容 易，成本低。 缺点：有极小部分产品达不到装配精度（正 常情况0.27%）。,2.选配法1）直接选配法 由装配工人在许多待装配的零件中凭经验挑选合适的零件装配在一起保证装配精度。 优点：简单 缺点：选配时间长； 不宜在有节拍的生产中用。,2）分组选配法 将被加工零件的制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组（公差放宽几倍分几组），并按对应组进行装配以保证装配精度的方法。 优点(1)零件加工精度要求不高，而能获得 很高的装配精度； (2)同组零件可以互换。 缺点：增加零件的存贮量，增加了零件的测量分 组工作，使零件的贮存运输工作复杂化。,采用分组装配注意事项如下： 配合件的公差应相等，公差的增加要同一方向，增大的倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应组装配而得到预定的装配性质及精度。 配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不能随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。,要采取措施,保证零件分组装配中都能配套不产生某一组零件由于过多或过少,无法配套而造成积压和浪费。 分组不宜过多。 应严格组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运送等工作。 应用：适用于配合精度很高，组件很少的情况下。3）复合选配法 此法是上述两种方法的复合。,3.修配法 对于装配精度要求较高的多环尺寸链, 各组成环按经济精度加工, 选其中一环为修配环, 并预留修配量，使封闭环达到精度要求，这种方法称为为修配法。 优点：能利用较低的制造精度来获得很高 的装配精度。 缺点：劳动量大，要求工人技术水平高， 不易预定工时，不便组织流水线。,1)修配法尺寸链计算2)修配方法 (1) 单件修配法 (2) 合并加工修配法 (3) 自身加工修配法。,3)修配环的选择 修配环一般应满足以下条件： ( 1)尺量选择结构简单重量轻加工面积小易加工的零件； (2)尽量选择容易独立安装和拆卸的零件； (3)选择的修配件修配后不能影响其它装配精度，因此不能选择并联尺寸链的公共环作修配环。,4.调整法 调整装配法是按经济加工精度确定零件公差采用改变一个零件位置或选定一个适当尺寸的调整件加入尺寸链中来补偿，以保证装配的精度。 常见的调整法有以下三种： （1）可动调整装配法； （2）固定调整装配法； （3）误差抵消调整装配法。,（1）可动调整装配法,（2）固定调整装配法,(三)装配尺寸链,装配尺寸链的建立方法与步骤,(1)确定封闭环,(2).查明组成环，画装配尺寸链图,(3).判别组成环的性质,1）.组成环数最少原则,2）.按封闭环的不同位置和方向，分别建立装配尺寸链。,1.装配尺寸链的建立方法与步骤,2).装配尺寸链的建立,3).装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则,(1)确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求(2) 装配尺寸链查找方法：取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环,组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地，应将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上又称一件一环原则,2.装配尺寸链的计算类型,1)正计算法：已知组成环的基本尺寸及偏差代入公式，求出封闭环的基本尺寸偏差 。,2)反计算法：已知封闭环的基本尺寸及偏差，求各组成环的基本尺寸及偏差。,3)中间计算法：已知封闭环及组成环的基本尺寸及偏差，求另一组成环的基本尺寸及偏差,解算方法：极值法和概率法,3.装配尺寸链的计算方法,概率法和极值法所用的计算公式的区别只在封闭环公差的计算上，其它完全相同。,1）极值法的封闭环公差：式中T0封闭环公差； Ti组成环公差； m组成环个数。,2）概率法封闭环公差：式中T0封闭环公差； Ti组成环公差； m组成环个数。,1)装配尺寸链的互换法（1）完全互换法,采用极值算法计算装配尺寸链封闭环公差的分配,当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸,4.装配尺寸链计算,【解】,图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。,（1）建立装配尺寸链（图）（2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到：,T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02,装配尺寸链计算,（3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：,除协调环以外各组成环公差按入体标注：,（4）计算协调环偏差：由式（5-23），得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1最后可确定：,4.装配尺寸链计算,图 齿轮与轴部件装配,2） 装配尺寸链的大数互换法,采用概率算法计算装配尺寸链封闭环公差分配原则同完全互换法,【解】,取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135,于是有：,除协调环外各组成环公差入体标注：,A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025,