装配结构工艺性

1、机械产品设计中零件装配工艺性 1、引言 零件装配和维修结构工艺性对于产品的整个生产过程有很大影响。它是评定机器设计好坏的标志之 一。装配过程的难易、成本的高低、以及机器使用质量是否良好，在很大程度上取决于它本身的结构。 机器的装配工艺性要求机器结构在装配过程中，使相互联接的零部件不用或少用修配和机械加工，就 能按要求顺利地、花比较少的劳动量装配起来并达到规定的装配精度。 装配对零部件结构工艺性的要求，主要是使装配周期最短、劳动量最少、而且操作方便容易达到装配 精度要求。 2、装配单元的划分 整台机器应能分拆成若干可以单独装配的单元一部件、组合件。由于各部件、组合件构成的装配单元 可平行作业，因

2、此可缩短装配周期，且便于维修（ 只需要将检修的部分拆下 ） 。 采用这种设计法，常需要增加一些连接零件，但装配工艺性有很大改善，故在实际生产中常常应用。 为了多快好省地装配机器，必须最大限度缩短装配周期，而把机器分成若干个装配单元是缩短装配周 期的基本措施。因为机器分拆成若干个装配单元后，可以在 装配工作上组织平行装配作业，扩大装配工作 面，而且能使装配按流水线组织生产。同时，各装配单元能预先调整试验。各部分能以较完善的状态送去 总装，有利于保证机器的最终质量。 将机器分拆成若干独立装配单元，除上述优点外，还有： 1）便于部件规格化、系列化和标准化，并可减少劳动量，提高装配生产率和降低成本。

3、2）有利于机器质量不断的改进和提高。这对重型机器尤为重要，因为它们寿命周期较长，不会轻易 报废。随着科学技术进步和要求的不断提高，经常在使用过程中需加以改进。若机器具有独立装配单元， 则改进起来很方便。 3）便于协作生产。可由各专业工厂分别生产独立单元，然后再集中进行装配。 4）给重型机械包装运输带来很大方便。 5）装配工作中，可在组织平行装配作业基础上安排流水作业生产。 6）各独立装配单元可预先进行调整实验，各部分以比较完善状态进入总装，有利于保证产品质量和 总装顺利进行。 3、能够方便装拆 设计机器结构时，必须考虑装配工作简单方便。很重要的一点是套件的几个表面不应该是同时地装入 基准零件（

4、如箱体零件）的配合孔中，而应该按先后次序，依次装入。 综上所述，一般装配和维修对零件结构工艺性的要求主要包括：能够组成单独的部件或装配单元、应 具有合适的装配基面、考虑装配和拆卸的方便性、考虑设备维护的方便性、选择合理的调整或补偿环以及 尽量减少修配工作量等。 3.1 、要留有足够的装拆空间 机器设计时，要使所设计机器的各零、部（组） 件之间易于装配和拆卸 （ 也有不要拆卸的 ） ，并力求装配 工作量小。如图2（a）所示的结构，螺钉过长，无法装入。应采用图2 （b）所示的结构（或采用双头螺栓连接）, 考虑螺钉要有足够的空间装入和拆下。对螺纹连接还要注意留足够扳手空间，否则无法用扳手拧紧，如图

5、2（c）所示，所留扳手空间太小，应改成如图2（d）所示的结构（图中所示尺寸A、B C可由有关手册中查出）。 (町(b) L2 方便零件进入装配位置，安 装轴承的轴颈太长，早成轴 承装配困难、应设计为阶梯 形轴，便于轴承的安装、拆 卸、避免擦上轴的表面 便于拆卸，无工艺螺孔时轴 承拆卸困难。可在箱体上与 轴承外圆和相应的部位设 34个螺孔，拆卸时用螺钉将 轴承顶岀 孔肩的结构 锥齿轮轴向定 位结构 便于拆卸，轴肩或机壳挡肩 的高度超过轴承座圈厚度， 拆卸轴承时将难以施加轴向 推力。若技术上需要保持较 高的挡肩高度，可设计供拆 卸工具用的专用槽 减少装配现场的加工和修 配，用修配轴肩方式调整啮 合

6、间隙时，修配工作量大， 可用削面圆销进行轴向定 位，调整间隙时只需修配圆 销 丁-胸猫厲的史 便诵碑出 甜柚上加工出- 圆环沟申臥他于 裁配时 正油仇任置 无揶Ml工莒 弟枸廿吐胆 徙H拆卸工艺 汩时損坏孚竹 诚心料必我的 配合面， 少越配时裱配 工忡量 保证装拆空间；箱子 螺孔上方应留岀足够的空 间，供螺钉进入及操作工具 有必要的操作空间。 脣面，増加 职工杆董 车床尾座的导 轨 减少装配现场的加工和修 配，接触面长度或长时，装 配中刮销工作量大，可在接 触刚度允许的范围内，减少 接触面长度 不更 、采卅冏祎机 含面定怖以 r酰细芾 酬知的同軸 艮 個潇.製配 时矣捋螺蚁 琳u 亂如黑坏 昴

7、M擀撤 tirII粧 柞空门相， HJWlJ&i&K, iJW於地 保证零刪 上何时商 fl i 4、保证正确安装措施 4.1、装配零件要有定位基准 零件的结构设计，要确保在装配时能方便准确地达到所要求的位置。 如图8所示，两法兰盘用普通螺栓连接，两法兰盘轴孔有同轴度要求。图8(a)无定位基准，难于满足 同轴度要求，而图8(b)所示结构有定位基准，则易于保证两轴孔的同轴度。 图8联轴器装配图 图9所示的液压缸要求缸盖上的孔 (活塞杆由此穿出)要求与缸体内圆表面同轴。如按图 9(a)所示，缸 盖与缸体用螺纹直接连接， 由于螺纹之间有间隙， 则不能保证其同轴度， 而应同时设有定位基准， 如图9(b

8、) 或图9(C)所示缸盖与缸体用螺栓连接，都设有止口作为定位基准。 (a(b)(o) 图9液压缸装配结构 _2 口- (a)b) 图10支承座安装定位 图10所示为支座的安装位置，用两个销钉定位。若如图10(a)所示来布置定位销，安装时若将支座转 180。则将会产生安装错误。因为左右两销钉孔到支座轴线的距离不要求也不可能加工得绝对相等，如果 左孑L距离为o+A，右孔距离为。一，此时若不慎将支座转180。安装，则此时左孔距离为。一，右孔 距离为o+A，这样安装就使支座轴线较原来的正确位置向左偏移2A。按图10(b)所示的那样布置定位销， 则可避免产生上述安装误差。 4.2、一些补偿误差的结构措施

9、 为了使零件能够获得准确的按装位置，仅依靠提高加工精度，既不经济又使加工难度加大，因此常采 用一些结构措施补偿误差，以保证装配质量。 例如对于一般圆柱齿轮机构，设计时使小齿轮比大齿轮稍宽一些，当有装配误差时，仍能保证量齿轮 沿全齿宽啮合，这就在保证安装要求的前提下降低装配精度。 例如图11所示的结构，要求轴上套筒 1左边抵住零件2,右边抵住轴承3的内圈，这时轴的结构长度应 如图11所示，即左右两边的轴肩不应与零件2和轴承3内圈的端面齐平，这样既可保证安装要求，又降低了 机械加工精度的要求并避免了装配时的修配工作。 图12所示结构，在轴承外圈与轴承盖2之间加一环状零件1,它的厚度是在装配时根据测

10、量结果配置的。 图示中其它组件的轴向尺寸加工时，可按自由公差加工，积累的轴向误差用零件1补偿，以保证对轴承内 外圈的固定要求。 图11轴承定位 图12轴向误差补偿 当装配精度要求较高时，也常采取一些结构措施，在装配时调整零件的位置进行误差补偿以保证装配 精度。例如圆锥齿轮机构，要求两齿轮副的节圆锥共顶，以保证正确啮合。因此装配时要使两轮能沿各自 轴线有调整量，以便将两齿轮调整到合适位置。 通常锥齿轮的轴向位移用轴承座处的垫片来调整，从动大锥齿轮的轴向位移用两端轴承盖处的垫片来 调整。又如蜗杆蜗轮机构的装配，图13(a)所示是正确啮合位置，而图13(b)所示为不正确，所以装配时蜗 轮的轴向位置要

11、能调整。通常用蜗轮两端轴承盖处的垫片来调整蜗轮的轴向位置。 (b) 图13蜗杆蜗轮装配 5、尽量减少装配时的修配和机械加工 装配时的修配工作，不仅要求技术高，而且多半是手工操作，既费工又难以确定工作量。因此，在结 构设计中就应考虑到如何将装配时的修配工作减少到最低限度。 6、装配和维修对零件结构工艺性的要求 零件的结构应便于装配和维修时的拆装。如图14a左图结构无透气口，销钉孔内的空气难于排出，故 销钉不易装入。改进后的结构如图14a右图。在图14b中为保证轴肩与支承面紧贴，可在轴肩处切槽或孔 口处倒角。图14c为两个零件配合，由于同一方向只能有一个定位基面，故图14c左图不合理，而右图为 合理的结构。在图 14d中，左图螺钉装配空间太小，螺钉装不进。