装配的基本知识和方法.pdf

1 一、装配的基本知识和方法 装配是按照一定的技术要求，将若干零件装成一个组件，或部件，或将若干零件部件装成一个机械的工艺过程。机械产品的质量必须由装配来保证。在装配前必须熟悉和研究图纸，了解产品的结构，零件的作用以及相互间的联接关系，确定装配的方法顺序，准备所需的工具，对零件进行清理和清洗，对某些零件进行修配，或做一些验证性工作，如密封性试验，关键零部件试装，测量等工作。为保证装配的精度，常用以下方法进行装配。1、互换法 在装配时各配合零件不经修配，选择或调整即可达到装配精度的方法，其特点是装配简单，生产率高，便于组织流水作业，维修更换零件方便，但是对零件的加工精度要求是比较高的。2、调整法 在装配时，根据装配实际的需要改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整，以达到装配精度的方法。3、分组法 在成批或大量生产中，将产品各配合的零部件按实测尺寸分组，然后按相应的分组分别进行装配，在相应的组进行装配时，无需再选择别的装配方法。其特点是：经分组后再装配提高了装配精度，降低了成本。4、修配法 在装配时，根据装配的实际需要，在某一零件上预留少量修配量，以达到装配精度的方法，适用单件，小批量生产。装配应注意的事项：1、在装配前，要对装配的零部件用柴油，煤油或汽油进行清洗，并擦拭干净。2、在相配合的表面，在配合前一般需加润滑剂。3、要注意检查零件配合尺寸是否准确。4、做到边装配边检查，每装完一部分就要检查是否符合要求。5、在试车时要做好各项检查，符合试车条件，才能进行试运行。二、固定连接的装配知识 1、螺纹连接：螺纹连接是一种可拆的固定连接，具有结构简单，连接可靠，拆装方便的优点。2（1）、螺纹连接的预紧 螺纹连接的目的是为了紧固可靠，必须保证螺纹之间具有一定的摩擦力矩，是有旋加拧紧力矩后产生的，也就是螺纹之间产生了一定的预紧力，这个力矩一般由装配者按经验控制，重要连接由设计确定。（2）、螺纹连接的装配与防松 一般旋紧后，再用扳手按顺序分 2-3 次旋紧，法兰端盖等螺纹应按对角轮流旋紧。为防止工作中有振动或冲击，避免螺栓松动，必须采用防松措施。如加弹簧垫圈，对顶螺母，止动垫片，槽型螺母加开口销等装置。2、键连接及装配 键是用于连接传动件，并能传递扭矩的一种标准件。分松键连接、紧键连接、花键连接三种。1）松键连接应用最广泛，其特点是只承受转矩而不能承受轴向力，在装配时要做以下几点：（1）、清除毛刺，以防影响配合的可靠性。（2）、检查键两侧直线度，键槽对轴中心线的对称度。（3）、检查键与键槽的尺寸，并进行试配，保证键与键槽底部留有 0.1mm 左右间隙。紧键连接使键的上下工作面和轴槽，轮槽底部贴紧，而两侧面留有间隙，若接触不好，可用锉刀或刮刀修整。2）花键连接：公差尺寸较小可用铜棒轻轻敲入，过盈量较大的则应将套件加热至 80-120后进行热装，滑动连接应滑动自如，灵活转动套件不应感觉有间隙。3、过盈连接（静配合）是依靠孔和轴配合后的过盈值达到紧固连接，装配后，轴的直径被压缩，孔的直径被胀大，由于材料的弹性变形，在孔和轴之间配合面产生压力，工作时，用来传递转矩和轴向力，这种结构简单，对中性好，承载能力强，运转起来也平稳，但配合面精度要求较高。如减速机中的大齿轮与轴的装配，皮带轮的装配等。4、过渡连接 孔和轴的公差尺寸相差较小，能轻轻敲入装配后，基本没有间隙，或少有过盈现象，在键的作用下传递径向力，如叶轮小型联轴器及部分轴承等。安的好处是便于拆装。5、管道法兰连接 3 是油管、管接头、法兰盘和衬垫等零件组成，与设备上的流体通道相连，以保证流体的流动或能量传递。在连接时，法兰盘接合面之间要加好衬垫，如石棉垫、橡胶垫等两法兰盘端面要与管的轴线垂直连接，螺丝紧固时必须对角紧固，用力要均匀，紧固好后可进行压力试验，确保密封性良好。三、传动机构的装配 1、带传动机构的装配 带传动是将绕性带紧紧地套在两个带轮上，利用传送带与带轮之间的摩擦力来传递动力的，常用的有三角带传动和平带传动两种，主要讲三角带传动。三角带传动的技术要求：（1）、带轮的安装要正确，通常要求径向跳动量为（0.0025-0.0005）D 毫米。端面跳动量为（0.0005-0.0001）D 毫米，D 为带轮直径如带轮 400 毫米直径：允许最大径向跳动 1 毫米，端面最大跳动 0.2 毫米。（2）、两带轮中间平面要重合，一般斜角要不超过 1。（3）、带轮表面粗糙度要适当，一般为3-4，表面光滑皮带容易打滑，带轮表面粗糙容易发热，加剧皮带磨损。（4）、皮带包角不能小于 120，以保证传递足够的功率。（5）、带的张紧力要适当，太松传递力不够，太紧容易造成轴承发热和损坏，甚至造成带轮连接轴处弯曲或断裂。带张紧力的检查 在带传动机构中，通过调整张紧力的装置，调整两轴的中心距，而使皮带拉力达到要求范围，合适的张紧力，可根据经验方法判断，用大拇指在三角带的中间处按下 15 毫米来左右即可，当采用多根要保持均匀。带轮装配后的检查：带轮装配后，两轮要平衡。两带轮的中间平面也应该重合，一般可采用拉线或直尺法检查。把线或直尺靠在一个轮的花缘上，保持平直，看另一轮是否倾斜。2、齿轮传动机构的装配 齿轮传动是机械常用的传动方式，它依靠齿轮的齿合来传递动力，其特点是：传动比较准确，传动功率和速度范围大，传动功率高结构紧凑，使用寿命长。常见的有圆柱齿轮、圆锥齿轮、伞齿轮、蜗轮等。压力角、齿数、模数是计算一个齿轮的主要参考和依据。4（1）、压力角：按规定，在齿轮的齿厚和齿间宽度相等，圆也就是分度圆上渐开线的压力角，称为分度圆压力角。我国标准压力角为 20。（2）、齿数：在齿轮整个圆周上，均匀分布的轮齿总数称为齿数，当模数一定时，齿数越多，齿轮的外径尺寸越大。（3）、模数：是齿轮几何尺寸计算最基本的一个参数，它直接影响到齿轮大小、轮齿形状的大小和强度，对于相同齿数的齿轮，模数越大，齿轮的几何尺寸越大，齿形也越大，因此承载的力也越大。一个齿轮的计算数据另外还有分度圆、周节、齿厚、齿间宽、齿顶高、齿根高和顶隙、齿全高、齿顶圆、齿根圆基圆、基节、中心距所组成。齿面磨损：齿轮在转动过程中，齿轮上不仅受到载荷的作用，而且接触的两齿面产生一定的相对滑动压力，齿轮在受力的两齿面间就产生滑动摩擦，使齿轮发生磨损，如果磨损的速度符合预定的设计使用期限，则应视为正常磨损。正常磨损的齿面发光亮，没有明显摩擦痕迹，在规定的磨损期限内，并不影响齿轮的工作能力。但齿面磨损严重时会使渐开线齿面损坏，加大了齿侧间隙，而引起传动不平稳和冲击，甚至会因齿厚被过度磨薄，在受载荷时发生齿断和倒齿现象。齿面咬合：在高速重载齿轮传动中，如果散热不好，使润滑油温急剧上升，粘度降低，会造成齿面间油膜严重磨损。另外，在低速重载的齿传动时，由于工作齿面间压力很大，易将润滑油膜挤破，至使两齿合齿轮的两齿面金属直接接触，这时齿面产生瞬时高温，较软齿的表面金属会熔焊在与之相齿合的另一齿轮的齿面上。当齿轮继续旋转时，由于两齿面的相对滑动，就在软件齿面上形成与滑动方向一致的撕裂沟痕，这种现象称为齿面咬合。为了防止齿面咬合，对低速传动的可采用粘度大的润滑油，对于高速传动的则可采用硫化的润滑油，使油膜牢固吸附在齿面上，而不易被挤破，还可以选择不同的材料使两齿不易咬合，以及提高齿面硬度和表面光洁度等。齿轮传动机构的装配技术要求：1、齿轮孔与轴的装配要适当，不得有偏心和歪斜现象。2、保证齿轮副有正确的安装中心和适当的齿侧间隙。3、滑动齿轮在轴上滑动自如，不应有啃住和阻滞现象，而且轴向定位准确，齿轮的错位置不得超过规定值。5 4、齿面接触部分齿合正确，接触面符合规定要求。5、对转速高的大齿轮，装配前要进行平衡检查。圆柱齿轮传动机构装配要点：1、齿轮与轴的装配：根据齿轮与轴的配合性质采用相应的装配方法，注意操作方法，避免产生齿轮偏心，歪斜，端面未靠紧轴肩等安装误差，精度要求高的齿轮副，要进行径向跳动和端面圆跳动的检查。2、齿轮轴组件装入箱体的装配方式：根据轴在箱体的结构特点，装配前应检查孔和平面的尺寸精度及形状精度，孔和平面的相互位置精度，孔和平面的表面粗糙度及外观质量。3、齿合质量检查：包括齿侧间隙，测定齿的接触位置和接触面积，侧隙的检测常用的有压铅丝法，在齿面沿齿宽两端平行放置两条铅丝，宽齿可放 3-4 条，铅丝直径不超过最小侧隙的 4 倍，转动齿轮测量铅丝挤压后最薄处的尺寸即为侧隙，接触面积和接触部位的正确性用涂色法检查，接触印痕的面积在齿的高度上接触是不少于 30%-90%。越精密的齿轮接触面越大，分布的位置应是自节圆处上下对称。三、轴承和轴的装配 轴承是用来支撑的部件，也是用来支承轴上回转的零件，轴承的种类按摩擦性质分：有滑动轴承和滚动轴承；按承受载荷的方向分：有向心轴承、推动轴承、向心推力轴承等。1、滑动轴承的装配 滑动轴承是一种滑动摩擦性质的轴承，特点是工作平稳、可靠噪声小、能承受重载荷和较大的冲击载荷，根据结构形式不同可分为整体式、剖分式和瓦块式等。（1）、整体式滑动轴承的装配 整体式滑动轴承俗称轴套，也是滑动轴承中最简单的一种形式，主要采用压入和锤击的方法来装配，特殊场合采用热装法，多数轴套是用铜或铸铁制成，装配时应细心，可用木锤或锤子垫木块击打的方法装配，过盈尺寸公差较大时则用压力机压入。无论敲入或压入都必须防止倾斜，装配后，油槽和油孔应处在所要求的位置。装配后变形的轴承，应进行内孔修整，尺寸较小的可用铰刀削，尺寸较大的则用刮削。同时注意控制与轴的配合间隙在公差范围内，为防止轴套工作时转动，轴套和箱体的6 接触面上装有定位销或骑缝螺钉。由于箱体和轴套材料硬度不一样钻孔时，很容易使钻头偏向软材料一边，解决方法：一是钻孔前用样冲靠硬材料一边冲孔，二是用短钻头，以增加钻孔时钻头的钢性。（2）、剖分式轴承的装配 剖分式轴承又称对开轴承，具有结构简单，调整和拆卸方便的特点，在轴瓦上镶上两块轴瓦，在接合处用垫片来调整出合理的间隙。、轴瓦与轴承体的装配 上下两轴瓦与轴承体内孔的接触必须良好，如不符合要求以厚壁轴瓦的轴承体内孔为基准，刮研轴瓦背部，同时应使轴瓦的两端台阶紧靠轴承体两端。薄壁瓦只要使轴瓦的中分面比轴承体的中分面高出 0.1mm 左右即可，不必修刮。轴瓦安装在轴承体中，无论径向或轴向都不允许有位移，通常用轴瓦两端的台阶来止动定位或定位销定位。轴瓦的配刮 对开式轴瓦一般都用与其相配的轴研点，一般都是先刮下轴瓦，然后再刮上轴瓦，为了提高效率在刮下轴瓦时可不装上轴承瓦及盖，当下轴瓦的接触点基本符合要求时，再将上轴瓦及上盖压紧，并在刮研上轴瓦时，进一步修正下轴瓦的接触点。配刮时轴的松紧程度可随刮削次数的增加，通过改变垫片厚度调整。当轴承盖紧固后，轴能轻松地转动而无明显间隙，接触点符合要求即配刮完成。轴承间隙的测量 轴承间隙的大小可通过中分面处的垫片调整，也可通过直接修刮轴瓦获得。测量轴承间隙通常采用压铅法，取几段直径大于轴承间隙的铅丝，放在轴颈和中分面上，然后拧紧螺母使中分面压紧，再拧下螺母，取下轴承盖，细心取出被压扁铅丝，每取一段使千分尺测出厚度，根据铅丝的平均厚度就可以知道轴承间隙。一般轴承的间隙应为轴直径的 1.5-2.5（mm），直径较大时取较小的间隙值。如轴直径是 60mm 的轴承间隙应在 0.09-0.15mm 之间。2、滚动轴承的装配 滚动轴承具有摩擦小、轴向尺寸小、更换方便、维护简单等优点。（1）装配的技术要求 滚动轴承标有代号的端面应装在可见方向，以便更换时查对。轴颈或壳体孔台阶处的圆弧半径应小于轴承上相对应处的圆弧半径。7 轴承装配在轴上和壳体孔中后，应没有歪斜现象。在同轴的两个轴承中，必须有一个随轴热胀时产生轴移动。装配滚动轴承时，必须严格防止污物进入轴承内。装配后的轴承，须运转灵活、噪声小、工作温度一般不宜超过 65.（2）、装配方法 装配轴承时，最基本要求是要使加的轴向力，直接作用在所装轴承的套圈的端面上（装在轴上时，使加的轴向力要直接作用在内圈上，装在孔上时使加的作用力要直接作用在外圈上）。尽量不影响滚动体。装配的方法有锤击法、压力机装配法、热装法、冷冻装配法等。锤击法 用锤子垫上紫铜棒以及一些比较软的材料后再锤击的方法，要注意不要使铜末等异物落入轴承滚道内，不要直接用锤子或冲筒直接敲打轴承的内外圈，以免影响轴承的配合精度或造成轴承损坏。螺旋压力机或液压机装配法 对于过盈公差较大的轴承，可以用螺旋压力机或液压机装配。在压前要将轴和轴承放平，并涂上少许润滑油，压入速度不宜过快，轴承到位后要迅速撤去压力，防止损坏轴承或轴。热装法 热装法是将轴承放在油中加热到 80-100，使轴承内孔胀大后套装到轴上，可防止轴和轴承免受损伤。对于带防尘盖和密封圈，内部已充满润滑脂的轴承不适用热装法。（3）圆锥滚子轴承间隙是装配后调整的，主要方法有用垫片调整、用螺钉调整、用螺母调整等。（4）装配推力球轴承时，应首先区分出紧环和松环，紧环的内径直径略小点，装配后的紧环与轴在工作时是保持相对静止的，它总是靠在轴的台阶或孔端面处，否则轴承将失去滚动作用而加速磨损。8 复习题 1、什么叫装配？2、常用的装配法有几种？3、装配应注意哪些事项？4、螺纹连接有哪些优点？5、键连接分几种？6、松键连接在装配时应注意哪些事项？7、管道法兰连接应注意哪些事项？8、三角带传动有哪些技术要求？9、三角带太紧有哪些坏处？10、如何检查三角带的张紧力？11、齿轮传动的特点？12、齿轮传动机构的装配技术有什么要求？13、为什么对低速重载传动的齿轮用粘度较大的润滑油？14、为什么对高速传动的齿轮采用硫化润滑油？15、滑动轴承的工作特点是什么？16、剖分式轴承的轴瓦刮配如何操作？17、滚动轴承装配的技术要求是什么？18、滚动轴承常用的装配方法有几种？19、推动轴承的装配要注意什么？