第12章 船舶柴油机装配工艺-PPT课件

1、第第1212章章 船舶柴油机装配船舶柴油机装配工艺工艺2022-5-851.1.概述概述1 1装配概念装配概念(assembly (assembly conception)conception)根据规定的技术要求，将零根据规定的技术要求，将零件组合成组件和部件，并件组合成组件和部件，并进一步将它们组合成机器进一步将它们组合成机器的过程，称为装配。的过程，称为装配。根本内容：装配、调整、检根本内容：装配、调整、检验、试验、油漆和包装。验、试验、油漆和包装。2 2装配精度装配精度尺寸精度、位置精度、相对尺寸精度、位置精度、相对运动精度和接触精度。运动精度和接触精度。第一节第一节 装配工艺规程制订装

2、配工艺规程制订2022-5-86l1尺寸精度尺寸精度(dimension precision)l配合间隙或过盈、零部件间的轴向间隙、轴向距离以及轴线距离。配合间隙或过盈、零部件间的轴向间隙、轴向距离以及轴线距离。l2位置精度位置精度l零件间的平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。零件间的平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。l3相对运动精度相对运动精度l指相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。指相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。l4接触精度接触精度(contacting precision )l指两配合外表、接触外表和连接外表间到达规定的接触斑点数目及分指两配合外表、接触外表和

3、连接外表间到达规定的接触斑点数目及分布以及接触面积大小，如定时齿轮。布以及接触面积大小，如定时齿轮。l3装配尺寸链装配尺寸链l装配中，最后得到的环为封闭环，精度指标也常作为封闭环。装配中，最后得到的环为封闭环，精度指标也常作为封闭环。2022-5-87A1A2A3N曲曲轴轴连连杆杆V型机连杆型机连杆2022-5-88l2.2.制定装配工艺规那么的根本原那么制定装配工艺规那么的根本原那么l1 1保证产品装配质量。保证产品装配质量。l2 2满足装配周期要求需保证机械零件加工满足装配周期要求需保证机械零件加工根底之上。根底之上。l3 3钳工装配工作量尽可能小，实现装配自动钳工装配工作量尽可能小，实现

4、装配自动化。化。l4 4减少装配本钱。减少装配本钱。2022-5-89l3.3.制定装配工艺规程的方法与步骤制定装配工艺规程的方法与步骤l包括包括4 4个局部：产品分析、装配组织形式、个局部：产品分析、装配组织形式、l 装配工艺过程、装配工艺文件。装配工艺过程、装配工艺文件。l1) 1) 产品分析产品分析l分析图纸与技术要求。分析图纸与技术要求。l尺寸链及结构装配工艺性分析。尺寸链及结构装配工艺性分析。l装配单元。装配单元。 2022-5-810l2 2装配组织形式装配组织形式l 取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产条件。取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产条件。l 装配组织形式：固定

5、式和移动式。装配组织形式：固定式和移动式。l 固定式固定式(stationary type)(stationary type)l 装配全部在一个固定的地点进行，产品在装配过程中不装配全部在一个固定的地点进行，产品在装配过程中不移动。移动。l 移动式移动式(move mode)(move mode)l 将零件、部件用输送带或小车按装配顺序从一个装配地将零件、部件用输送带或小车按装配顺序从一个装配地点移到一个装配地点。点移到一个装配地点。l连续移动与间歇移动。连续移动与间歇移动。2022-5-811机座机座A字架字架道门道门十字头组十字头组曲轴曲轴主轴承主轴承连杆组连杆组活塞组活塞组贯穿螺栓贯穿螺

6、栓气缸体气缸体主轴承盖、螺栓主轴承盖、螺栓气缸盖气缸盖喷油器喷油器盘车组盘车组部装部装主动齿轮主动齿轮飞轮、前置轮飞轮、前置轮传动齿轮、传动齿轮、调速器调速器注油器注油器及传动及传动管系及管系及喷油泵喷油泵部装部装扫气箱、扫气箱、排气管、排气管、增压器增压器气缸滑油管气缸滑油管活络油管活络油管操作系统操作系统管系管系活络油管活络油管2022-5-812l3 3装配工艺过程确实定装配工艺过程确实定l1 1装配工作的根本内容装配工作的根本内容l清洗、刮削、平衡、找正、调清洗、刮削、平衡、找正、调整、连接，还包括检验、试运整、连接，还包括检验、试运转、油漆、包装等。转、油漆、包装等。l2 2装配工艺

7、及相应的设备装配工艺及相应的设备l 压配、活塞装入气缸用专用工压配、活塞装入气缸用专用工具具l3 3装配顺序装配顺序l划分装配单元。划分装配单元。l选择某一零件或比它更低一级选择某一零件或比它更低一级的装配单元作为根底件的装配单元作为根底件. .2022-5-813l例：例：A A字架以机座作为基字架以机座作为基准件，一般先下后上，先准件，一般先下后上，先内后外，先难后易，先重内后外，先难后易，先重大后轻小，先精密后一般。大后轻小，先精密后一般。l4 4装配工序划分与设计装配工序划分与设计l5 5填写装配工艺文件及填写装配工艺文件及检验与试验标准检验与试验标准2022-5-814l4. 4.

8、保证装配精度方法保证装配精度方法l1 1互换法互换法l1 1完全互换法完全互换法(complete interchangeability)(complete interchangeability)l在全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小位置，在全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小位置，装入后即能到达封闭环的公差要求，称为完全互换法。装入后即能到达封闭环的公差要求，称为完全互换法。l特点：特点：l 装配容易、工人技术水平要求不高，装配生产率高，装配时间装配容易、工人技术水平要求不高，装配生产率高，装配时间定额稳定，易于组织装配流水线生产，企业间协作、维修与备品问定额稳

9、定，易于组织装配流水线生产，企业间协作、维修与备品问题也易于解决。题也易于解决。l多用于精度要求不高的少环数尺寸链。多用于精度要求不高的少环数尺寸链。2022-5-8151- 1- 活塞；活塞；2-2-衬套；衬套；3-3-活塞销；活塞销； 4-4-连杆连杆1234（N）r（瓦）（瓦）R(孔孔)2022-5-816l2 2大数互换法不完全互换法大数互换法不完全互换法l大数互换法指在绝大多数产品中，装配时的各组成环零件不需挑大数互换法指在绝大多数产品中，装配时的各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能到达封闭环公差要求。选或改变其大小或位置，装入后即能到达封闭环公差要求。l采用统计法来处

10、理。采用统计法来处理。l扩大组成环公差，组成环尺寸成正态分布时，封闭环也一定呈正扩大组成环公差，组成环尺寸成正态分布时，封闭环也一定呈正态分布。态分布。封闭环公差封闭环公差 与各组成环公差的关系。与各组成环公差的关系。0T1120niiTT11220niiiTkT各组成环尺寸分布不同时各组成环尺寸分布不同时各组成环尺寸分布相同时各组成环尺寸分布相同时2022-5-817l不完全互换法不完全互换法应用于应用于大批大量大批大量生产中，在装配精度要求高和尺寸链生产中，在装配精度要求高和尺寸链环数较多的情况下使用，显得有优越性环数较多的情况下使用，显得有优越性 组成环平均公差组成环平均公差1)(20n

11、TTM2) 选择装配法选择装配法大批量生产、组成环多而且装配精度要求很高的尺寸大批量生产、组成环多而且装配精度要求很高的尺寸链，如果采用完全互换法，那么零件的公差过严，甚链，如果采用完全互换法，那么零件的公差过严，甚至超过了加工工艺的实现可能性。至超过了加工工艺的实现可能性。将公差放到经济可行的程度，然后选择适宜的零件进将公差放到经济可行的程度，然后选择适宜的零件进行装配，以保证装配精度要求。行装配，以保证装配精度要求。有三种方法：直接选配法、分组选配法和复合选配法。有三种方法：直接选配法、分组选配法和复合选配法。2022-5-818l(1)(1)直接选配法直接选配法(direct trial

12、 and error procedure)(direct trial and error procedure)l 优点：事先不分组，到达很高的装配精度；优点：事先不分组，到达很高的装配精度；l 缺点：装配工人技术要求高，装配时间不易控制，不适合缺点：装配工人技术要求高，装配时间不易控制，不适合大批量生产。大批量生产。l(2)(2)分组装配法分组装配法(packet assembling)(packet assembling)l将组成环公差增大假设干倍一般将组成环公差增大假设干倍一般3 36 6倍，按经济公差倍，按经济公差加工加工按实际尺寸分组。同一组内零件可互换，组数愈多，按实际尺寸分组。同一

13、组内零件可互换，组数愈多，装配精度愈高。装配精度愈高。l特点：特点：l一般可用于组成环公差都相等的装配链，分组数不宜太多，一般可用于组成环公差都相等的装配链，分组数不宜太多，否那么增加检验工时与费用。否那么增加检验工时与费用。2022-5-819l零件分组数零件分组数lKi=Ti /TilKi 第第i个零件的分组数，个零件的分组数，i =1, 2, 3n；lTi 组成环中第组成环中第i个零件的个零件的经济公差经济公差；lTi 组成环中第组成环中第i个零件的公差。个零件的公差。l取最大的零件分组取最大的零件分组Kmax。2022-5-820l(3)(3)复合选配法复合选配法l 分组装配法分组装配

14、法+ +直接选配法直接选配法l 加工后预测分组，装配时相应组内装配，同一组内零件加工后预测分组，装配时相应组内装配，同一组内零件可互换。这种方法：提高装配精度，减少分组数。可互换。这种方法：提高装配精度，减少分组数。l3) 3) 修配法修配法l有将零件公差加大，以利于加工，装配时，通过补充机械有将零件公差加大，以利于加工，装配时，通过补充机械加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某个组加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某个组成环尺寸，以到达封闭环规定的精度要求此环即补偿成环尺寸，以到达封闭环规定的精度要求此环即补偿环。环。l补偿环选择原那么：形状较简单、修配量小、便于装卸、补偿

15、环选择原那么：形状较简单、修配量小、便于装卸、易于修配的零件。易于修配的零件。2022-5-821l特点：高的装配精度，但增加一道修配工序，要求技术熟特点：高的装配精度，但增加一道修配工序，要求技术熟练工人，修配时间难定，且不易保证装配流水线生产要求，练工人，修配时间难定，且不易保证装配流水线生产要求，用于单件、成批、组成环较多，装配精度又高。用于单件、成批、组成环较多，装配精度又高。l 4. 4.调整法调整法(method of adjustment)(method of adjustment)l对于精度要求较高的尺寸链，不能按完全互换法进行装配对于精度要求较高的尺寸链，不能按完全互换法进行

16、装配时，除了可用修配法外，还可用调整法。时，除了可用修配法外，还可用调整法。l可动调整法可动补偿法、固定调整法固定补偿法可动调整法可动补偿法、固定调整法固定补偿法和误差抵消调整法三种。和误差抵消调整法三种。l1 1可动调整法可动调整法l例：配气机构中杆和摇臂间的间隙例：配气机构中杆和摇臂间的间隙2022-5-822l1 1可动调整法可动调整法l例：配气机构顶杆和摇臂间的间隙例：配气机构顶杆和摇臂间的间隙2022-5-823l2 2固定调整法固定调整法l在尺寸链中，选定一个或参加一个零件作调整在尺寸链中，选定一个或参加一个零件作调整法，按一定尺寸间隔制成一组专门零件，选用法，按一定尺寸间隔制成一

17、组专门零件，选用其中某一级的零件来做补偿。其中某一级的零件来做补偿。Ll调整垫片调整垫片2022-5-824l3 3误差抵消法误差抵消法l调整某相关零件的误差大小和方向，使其加工误差互调整某相关零件的误差大小和方向，使其加工误差互相抵消一局部，从而使封闭环到达其所要求的公差和相抵消一局部，从而使封闭环到达其所要求的公差和极限偏差。极限偏差。l相关尺寸公差可放大，工人技术水平高，装配工作量相关尺寸公差可放大，工人技术水平高，装配工作量大，多用于批量不大中小批和单件生产，补偿环是一大，多用于批量不大中小批和单件生产，补偿环是一个矢量，且多于一个，常见补偿环是轴承跳动量、偏个矢量，且多于一个，常见补

18、偿环是轴承跳动量、偏心量、同轴度。心量、同轴度。 2022-5-825l调整法优点：调整法优点：l可使封闭环到达任意精度要求。可使封闭环到达任意精度要求。l各组成环尺寸公差可放大。各组成环尺寸公差可放大。l易实现流水生产。易实现流水生产。l可通过调整补偿件位置或更换补偿环的方法，来保证机可通过调整补偿件位置或更换补偿环的方法，来保证机器正常工作性能。器正常工作性能。l调整法缺点：调整法缺点：l增加了尺寸链的零件数。增加了尺寸链的零件数。l适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或磨损尺寸有变化的适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或磨损尺寸有变化的尺寸链。尺寸链。2022-5-826l12-2 12-2

19、筒形活塞柴油机装配工艺过程筒形活塞柴油机装配工艺过程lAssembly technique of Trunck piston Assembly technique of Trunck piston dieseldiesell分部装和总装过程。分部装和总装过程。l1.1.机座安装机座安装l喷砂处理、水压试验、机内外表涂以防锈漆，喷砂处理、水压试验、机内外表涂以防锈漆，测机座水平面的平面度水碗、光学准直仪、测机座水平面的平面度水碗、光学准直仪、水平尺望光、拉线来测量轴承座孔中心。水平尺望光、拉线来测量轴承座孔中心。2022-5-8272022-5-828l2.2.主轴承与曲轴安装主轴承与曲轴安装l

20、1 1主轴承装配主轴承装配l 检查轴瓦合金检查轴瓦合金清洗清洗着色检查轴瓦着色检查轴瓦与孔贴合情况。与孔贴合情况。l2 2曲轴装配曲轴装配l 轴颈涂色油轴颈涂色油接触接触角角40406060aSliding bearingContact areanoncontact areaO2022-5-829检查轴颈圆径向跳动检查轴颈圆径向跳动测臂距差测臂距差桥规测量首桥规测量首尾端尾端调整轴承间隙。调整轴承间隙。2022-5-830测臂距差测臂距差 2022-5-831、为曲轴臂距差装配的标准为曲轴臂距差装配的标准l左方表示曲轴安装良好。左方表示曲轴安装良好。l左方表示曲轴安装合格。左方表示曲轴安装合格

21、。l营运中，最大允许极限。营运中，最大允许极限。IIIIILSOS-活塞行程活塞行程; L臂距差臂距差2022-5-832l曲轴轴向间隙调整曲轴轴向间隙调整S2LS3S1推力轴承推力轴承推力块推力块lS3=S1+(0.05-0.20)lS2=0.0006L+S32022-5-833桥规桥规2022-5-834l曲轴轴线理想状态曲轴轴线理想状态l1 1曲轴静态时，臂距差为曲轴静态时，臂距差为“0“0值到一定的值到一定的“-“-值，值，“-“-有利。有利。l2 2曲轴轴线呈下凹形曲轴轴线呈下凹形“ “ ，有利于抵消柴油机自重，有利于抵消柴油机自重引起的机座和船体变形。引起的机座和船体变形。l3 3

22、臂距差为臂距差为“-“-对抵消重量有利活塞连杆。对抵消重量有利活塞连杆。l对中机舱、船体刚性好时，臂距差全部或大局部调整到小对中机舱、船体刚性好时，臂距差全部或大局部调整到小的的“-“-或或“0“0值，使空载或满载都在臂距差为值，使空载或满载都在臂距差为“-“-值值的状态下运行。的状态下运行。 2022-5-835l对船体刚性较差时，采用对船体刚性较差时，采用“反变形，空载时调一定反变形，空载时调一定“+“+值，值，“ ，满载时在臂距差为，满载时在臂距差为“-“-值的状态下运值的状态下运行。行。l飞轮端曲轴臂距差理想状态及其调整：飞轮端曲轴臂距差理想状态及其调整：l曲轴装上飞轮后，臂距差向负值

23、曲轴装上飞轮后，臂距差向负值- -开展，控制开展，控制“-“-有有两种方法：两种方法：l抬高邻近飞轮端轴承，但不能太高。抬高邻近飞轮端轴承，但不能太高。l抬高外伸轴承。抬高外伸轴承。 2022-5-836l3.3.机体装配机体装配(main frame assembly)l气缸轴线气缸轴线曲轴轴线，并相交。曲轴轴线，并相交。l机体下平面与机座上平面应紧密接机体下平面与机座上平面应紧密接触，厚的触，厚的厚薄规不应插入厚薄规不应插入。l定位：横向采用机体两端主轴承孔开定位：横向采用机体两端主轴承孔开档平面的中心平面与机座主轴承档平面的中心平面与机座主轴承开档开档平面的中心平面平面的中心平面为定位基

24、准来校正。为定位基准来校正。l纵向采用机体与机床的纵向采用机体与机床的划线划线来核准。来核准。l用螺栓将机体与机体固定。用螺栓将机体与机体固定。a2022-5-8372022-5-838l密封圈密封圈气缸套气缸套机体机体安装到机座前机体机体安装到机座前水压水压l试验倍的工作压力试验倍的工作压力l4.4.活塞连杆部件装配活塞连杆部件装配l衬套衬套+ +大端盖大端盖杆身杆身 通过活塞销组装在一起。通过活塞销组装在一起。l活塞销轴承、环活塞销轴承、环活塞活塞l保证活塞轴线与连杆大端轴承轴线垂直保证活塞轴线与连杆大端轴承轴线垂直l校中将运动部件装入气缸后校中将运动部件装入气缸后l活塞在上止点，测量活塞与气缸套间间隙头部与裙部、活塞在上止点，测量活塞与气缸套间间隙头部与裙部、横向、纵向。横向、纵向。l活塞在下止点同上，校正合格后初步检查活