精密机械装配基础知识培训

精密机械装配基础知识培训0102装配工作主要内容装配概述目录03常用装配工具装配概述01装配概念4“装”—组装、联结“配”—仔细修配、精心调整根据规定的技术要求和精度，将构成机器的若干零件装配成合件、组件、部件或产品的工艺过程。它是机器制造过程中的最后阶段，装配工作的好坏，对产品质量和使用性能起着决定性的作用。装配分类组件装配部件装配总装装配装配概念5零件——组成机器和参加装配的最基本单元。大部分零件都是预先装成合件、组件或部件后再进入总装，直接装入机器的零件不太多。合件——若干零件永久连接或者是连接在一个“基准零件”上的少数零件的组合；合件组合后，有可能还要加工。组件——指一个或几个合件与几个零件的组合。部件——由一个基准件和若干个组件、合件和零件组成。机器——由前面四种装配单元组成的整体。装配精度6装配精度：指产品装配后实际达到的精度；机械产品的质量以其工作性能、使用效果、精度和寿命等指标综合评定的，则装配精度起着重要的决定性作用。装配精度分为零部件间的尺寸精度，相对运动精度，相互位置精度和接触精度。尺寸精度——相关零部件间的距离尺寸的精度，包括间隙、配合要求。相对运动精度——指产品中有相对运动的零部件在运动方向和相对速度上的精度；包括回转运动精度、直线运动精度和传动链精度等。相互位置精度——指相关零部件间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动。接触精度——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要求；如齿轮啮合、锥体配合。装配方法选择7为了保证装配的精度及质量要求，机械制造中常用以下四种装配方法之一来完成装配工作。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，称为互换装配法。特点：装配简单，生产率高，适用于批量生产，对工人要求低。选配法在成批、大量生产中，将产品各配合副的零件按实测尺寸分组，然后按相应的分组进行装配，在相应组进行装配时，无需再选择的装配方法，称为分组装配法。特点：经分组后再装配，提高了装配精度；零件的制造公差也可适当放大，降低了成本，对工人要求低。装配方法选择8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件以达到装配精度的方法，称为调整装配法。

特点：零件不需任何修配即可达到很高的装配精度，适用于单件小批量生产，对工人要求高。修配法在装配时，根据装配的实际需要，在某一零件上去除少量预留修配量，已达到装配精度的方法，称为修配装配法。特点：零件的加工精度可大大降低，无需采用高精度的加工设备，而又能得到很高的装配精度，适用于单件小批量生产，对工人要求高。装配顺序安排原则9去掉工件的飞边毛刺，并预先进行清洗、防锈、防腐、干燥处理和防磕碰处理；(装配前准备工作）先基础重大件，后其他轻量件（如压缩机壳体、换热器）；先复杂、精密件，后简单、一般件（如调节机构）；装配时有冲击的、需加压的、加热的先装；使用相同设备和工艺装备的装配，有共同特殊装配环境的装配集中安排；电气线路、油气管路的安装应与相应的工序同时进行；易燃、易爆、易碎、有毒的后装（如集中润滑系统）；前道装配工序应不影响后面装配工序的进行，后面的工序应不损坏前面工序的质量。（先选装配基准，先下后上，先内后外，先难后易，先重后轻，先精密后一般）装配工作主要内容02装配工作主要内容11去除零件表面或部件中的油污及机械杂质，保证和提高机器装配质量，延长产品使用寿命相关各零部件间相互位置的找正、找平及相应的调整方法来保证装配精度要求轴与孔较多采用过盈连接，在机械结构中螺栓连接的应用也较广泛平衡是装配过程中一项重要工作，对于转速高且运转平稳性要求高的机械，应该严格要求回转零件的平衡精度对产品的性能、几何精度、安全健康、防护保险、外观质量等项目进行全面测试和试验利用一个已加工好的工件上的要素(如孔,外型)来加工与之有关系的工件主要配合面常须进行刮削加工，以保证较高的配合精度装配工作主要内容——清洗12常用清洗液基本类型类型清洗机理特点主要产品选用要点水溶解污垢实现清洗具有强溶解力和分散力，特别是对电解质、无机盐和有机盐，对油污溶解力差/注意水质要求，其控制制指标主要为：总可溶固体物含量、氯离子含量和矿物质含量不得超过规定溶剂以溶解污垢为主，不改变化学成分去污力强，对油污溶解力强，能耗低汽油、柴油、煤油、笨、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、三氯乙烷、甲醇、乙醇、丙酮等防火、防爆、劳动保护及环境保护要求高碱性清洗液依靠清洗液的润湿、乳化、分散作用清除油脂污垢清洗液易配置、成本低、使用时需加热，能耗高由氢氧化钠、硅酸钠、磷酸钠等加入水中制成间歇式生产中工件易生锈，需加缓蚀剂水基金属清洗液使清洗液表面张力下降和临界胶束浓度降低，对污垢润湿、分散、卷离、乳化、增溶清洗工艺性好，能耗低，作业安全，环境污染少，适用自动化清洗SP-1/105/664/6503/TX-10/平平加等清理油污时优先考虑水基金属清洗液，要充分考虑排放废水的治理乳化溶剂清洗液依靠清洗液的乳化、稀释、溶解、弥散、润湿作用消除污物当溶剂乳化液微细低分散在水溶液中，清理油污接近溶剂的性能由乳化剂、溶剂加水组成的产品溶剂乳化液的微细程度及其在水中的分散程度对清洗性能影响很大多功能清洗液综合多种去污机理合理配置可以具有很好的综合性能由助剂、溶剂、乳化剂及水组成的产品根据具体要求加入助剂，以提高去污分散、消泡或缓蚀等能力装配工作主要内容——清洗13清洗液选择——主要考虑去污力、工艺性、缓蚀性、安全、无污染、能耗及成本等因素：清洗液的性能指标、去污力应符合工件材质和污垢的类型，符合对工件清洁度的具体要求；清洗液与清洗方法及清洗设备一致；如喷洗时宜用低泡清洗液和非有机溶剂清洗液，电解清洗时用碱液或水基金属清洗液；清洗液与工艺要求、现有条件相适应，符合缓蚀性、能源、机械化清洗等要求；清洗液与生产节拍相适应，与前后工序相适应；清洗液符合劳动保护条件要求，充分考虑中毒危害、易燃易爆的可能性；清洗液符合环境保护要求，清洗过程中产生的废水、废气能够经治理达到规定的排放要求；清洗液的各组分来源充沛，配制方便，成本低廉。装配工作主要内容——清洗14清洗方法：选择取决于选定的清洗液，工件的尺寸、重量、材料，工件的批量及安全、卫生要求等因素；常用的清洗方法有擦洗、浸洗、电解清洗、喷洗、气相清洗、高压喷洗、超声波清洗、多步清洗等。目前我们公司变频离心式压缩机零部件清洗方法选用的是擦洗。清洁度：指零件、总成和整机特定部位被杂质污染的程度，用规定的方法从规定的部位采集到杂质微粒的质量、大小和数量表示，这里所说的“规定部位”是指危及产品可靠性的特指部位。清洁度测定方法：目视检查法、称重法、颗粒尺寸数量法。装配工作主要内容——连接15连接方式：可拆卸连接和永久连接（不可拆卸连接）。连接特点：可拆卸连接——装配后可以很容易拆卸而不损坏任何零件，且拆卸后任可重新装配在一起，常用可拆卸连接有螺纹连接、键连接和销连接；不可拆卸连接——装配后一般不在拆卸，如要拆卸会损坏其中某些零件，常见的不可拆卸连接有焊接，铆接和过盈连接。连接基本要求：保证足够的连接强度；保证足够的连接精度，即保证被连接件之间具有足够准确的相互位置；保证连接结构的可靠性，即保证在振动和冲击的条件下不松动；连接方便，工艺性好；对于某些连接结构，尚需满足其他一些特殊要求，如密封性、导电性等。16螺纹连接装配：是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、联接可靠、拆装方便等优点，因而在机械中应用极为普遍。螺纹连接分为普通螺纹连接和特殊螺纹连接两大类；由螺栓、双头螺柱和螺钉构成的链接称为普通螺纹连接；除此之外的螺纹连接成为特殊螺纹连接。装配工作主要内容——螺纹连接17特殊螺纹：又称异形螺纹，指螺纹的外轮廓、牙型等比较特殊的螺纹。如：在圆柱面、圆弧面或非圆曲面上的异形螺纹，牙型有三角形、矩形、梯形、圆弧形、圆锥曲线形（椭圆、抛物线、双曲线）等。装配工作主要内容——螺纹连接18螺栓机械性能等级分为：3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9共10个性能等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。一般螺栓用“X.Y”表示螺栓的强度，X*100为螺栓的抗拉强度；X*100*（Y/10）为螺栓的屈服强度。例：4.8级螺栓：4表示抗拉强度是4×100＝400MPa8表示屈服强度是400×0.8=320MPa0.8为螺栓的屈强比值屈强比——屈服极限和抗拉强度的比值装配工作主要内容——螺纹连接19保证有一定的拧紧力矩螺纹连接为达到连接可靠和紧固的目的，要求纹牙间有一定的摩擦力矩，所以螺纹连接装配时应有一定的拧紧力矩，纹牙间产生足够的预紧力。拧紧力矩确认在旋紧螺母时总是要克服摩擦力，一类是螺母的内螺纹和螺栓的外螺纹之间螺纹之间螺纹牙间摩擦力Fg；另一类是在螺母与垫圈、垫圈与零件以及零件与螺栓头的接触表面之间的摩擦力Fk，因此，拧紧力矩M取决于其摩擦因数Fg和Fk的大小。装配工作主要内容——螺纹连接20拧紧力矩控制拧紧力矩或预紧力的大小是根据要求确定的。一般紧固螺纹连接无预紧力要求，采用普通扳手、风动或电动扳手拧紧。规定预紧力的螺纹联接，常用控制力矩法、控制螺栓伸长法、控制扭角法来保证准确的预紧力。控制力矩法：利用专门的装配工具，如指针式扭力扳手、千斤顶、气动定扭扳手、电动定扭拧紧机。这些工具在拧紧螺纹时，可指示出拧紧力矩的数值，或达到预先设定的拧紧力矩时发出信号或自行终止拧紧。装配工作主要内容——螺纹连接21拧紧力矩控制电器元器件连接螺栓按说明书或标准扭力要求进行拧紧锥尾螺纹密封拧紧扭力装配工作主要内容——螺纹连接22控制螺栓伸长法：螺母拧紧前，螺栓的原始长度为L1，按规定的拧紧力矩拧紧后，螺栓的长度为L2，测定L1和L2，根据螺栓的伸长量，可以确定拧紧力矩是否准确。测量螺栓拧紧后伸长的长度L2应按下式计算。式中：

L2—螺栓伸长后的长度（mm）

L1—被连接间隙为零时的原始长度（mm）P0—设计或技术文件中要求预紧力（N）CL—螺栓刚度控制扭角法：原理与测量螺栓伸长法相同，只是将伸长量折算成螺母被拧转的角度。装配工作主要内容——螺纹连接23螺纹连接装配工艺螺母和螺钉除了要按一定的拧紧力矩来拧紧以外，还要注意以下几点：在装配过程中，不得碰伤螺栓的螺纹部分。螺栓的头部与螺母的端面，应与被紧固的零件平面均匀接触，不应倾斜，也不允许用锤敲击使两平面接触，螺杆无弯曲变形。被连接件应均匀受压，相互紧密贴合，连接牢固。螺栓、螺母紧固时严禁使用不合适的扳手、套筒。严格按照图纸或工艺文件上规定等级的紧固件装配，原则上不允许用低性能紧固件替代高性能紧固件或高性能紧固件替代低性能紧固件，否则需要办理代料评审。在外螺纹上涂螺纹锁固密封剂时，应涂在距螺纹端部起15mm的长度范围内。装配工作主要内容——螺纹连接24螺纹连接装配工艺一般地，螺栓、螺钉装配时应该用手拧入大于2～3个螺距，然后再用扳手或气动工具拧紧。特别地，对于液压法兰联接螺栓，也可手动拧入大于2～3个螺距后用扳手或低速小扭矩的气扳机按照对角的原则分两次紧固，然后用相应规格的扭力扳手至少转30°角达到规定力矩。螺栓、螺钉、螺母装配时，要注意对被联接件的漆膜、镀层等的防护，注意对螺栓、螺母头部，螺钉的开槽等的防护，不能损坏。丝孔需要溜丝时，要用合适的丝锥，要保证丝孔轴线与联接件的表面垂直。螺母拧紧后，螺栓、螺钉头部应露出螺母端面2～3个螺距。螺母和平垫圈一起装配或螺母单独装配时,螺母和垫圈均反面靠近被连接体。(螺母标有字样的一面为正面,垫圈圆滑一面的为正面)。沉头螺钉紧固后，沉头不得高出沉孔端面。装配工作主要内容——螺纹连接25螺纹连接装配工艺装配工作主要内容——螺纹连接26螺纹连接装配工艺普通螺栓、螺钉拧入深度双头螺柱装配:应保证双头螺柱与机体螺纹的配合有足够的紧固性，保证在装拆螺母的过程中，无任何松动现象;

双头螺柱的轴心线必须与机体表面垂直，装配时，可用直角尺进行检验;装入双头螺柱时，必须用油润滑，以免旋入时产生咬住现象，也便于以后的拆卸。公称直径钢、青铜铸铁铝d通孔盲孔通孔盲孔通孔盲孔1.2d0.8d1.8d1.5d2.4d2d装配工作主要内容——螺纹连接27螺纹连接装配工艺螺母和螺钉的装配要点①螺钉或螺母与工件贴合的表面要光洁、平整；②要保持螺钉或螺母与接触表面的清洁；③螺孔内的脏物要清理干净；④成组螺栓或螺母在拧紧时，应根据零件形状、螺栓的分布情况，按一定的顺序拧紧螺母（如下图示）装配工作主要内容——螺纹连接28可靠的防松装置螺纹连接一般都具有自锁性，在静载荷下不会自行松脱；但在冲击、振动或交变载荷的作用下，会使纹牙之间正压力突然减小，以致摩擦力矩减小，螺母回转，使螺纹连接松动。螺纹连接应有可靠的防松措施，以防止摩擦力矩减小和螺母回转。常用螺纹方式装置利用附加摩擦力的防松装置双螺母拧紧：先将主螺母拧紧，然后再拧紧副螺母。当拧紧副螺母后，主、副螺母间螺栓受力伸长，而使螺纹接触面和主、副螺母接触面上产生压力及附加摩擦力，阻止主螺母回松。装配工作主要内容——螺纹连接29利用附加摩擦力的防松装置弹簧垫圈防松：普通弹簧垫圈防松，这种垫圈是用弹性较好的材料65Mn制成，开有70°～80°的斜口，并在斜口处有上下拨开间距。把弹簧垫圈放在螺母下，当拧紧螺母时，垫圈受压，产生弹力，顶着螺母，从而在螺纹副的接触面间产生附加摩擦力，以防止螺母松动。同时斜口的两端分别抵住螺母和支撑面，也有助于防止回松。装配工作主要内容——螺纹连接30利用附加摩擦力的防松装置自锁螺母防松：自锁螺母是将一个弹性尼龙圈或纤维圈压入螺母缩颈尾部内的沟槽内，该圈的内径约在螺纹小径和中径之间，当拧紧螺母时，此圈将变形并紧紧包住螺杆，从而防止螺母松开。此圈还可以保护螺母内的螺纹部分，防止螺母内的螺纹腐蚀,这种自锁螺母可重复使用多次。装配工作主要内容——螺纹连接31机械方法防松装置

a）开口销与带槽螺母配合使用带槽螺母开口销装配工作主要内容——螺纹连接32机械方法防松装置b）圆螺母与止动垫圈配合使用圆螺母止动垫圈装配工作主要内容——螺纹连接33机械方法防松装置c）六角螺母与带耳止动垫圈d）串联钢丝：利用金属丝使一组螺钉头都相互约束，当有松动趋势时，金属丝更加拉紧。带耳止动垫圈串联钢丝装配工作主要内容——螺纹连接34铆冲防松装置装配时，先将螺母或螺钉拧紧，然后用样冲在端面、侧面、钉头冲点来防止回松。用于不需拆卸的特殊联结。装配工作主要内容——螺纹连接35胶粘剂防松正常情况下，螺栓和螺母的螺纹之间存在间隙，因此可以将胶粘剂注入此间隙内进行防松，但并非所有的胶粘剂都可用于螺纹间的防松。通常，厌氧性的胶粘剂可用于这种用途。这种胶粘剂通常是由树脂与固化剂组成稀薄混合物，只要氧气存在，固化剂即不起作用，而在无空气场合下即发生固化，因此此液体注入螺纹间隙中，不在与空气接触，即发生固化作用。这种放松粘接牢固，粘接后不易拆卸。装配工作主要内容——螺纹连接36装配工作主要内容——销连接与键连接销连接：两被链接零件的定位零件作为连接件，保证被连接零件能传递运动和转矩键连接：主要用于轴和轴上零件（如齿轮、带轮）之间的连接，实现轴向固定以传递转矩。销连接键连接装配工作主要内容——过盈连接装配37过盈连接装配：过盈配合件依靠相配件装配以后的过盈量来达到紧固联接；装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭矩或轴向力；一般属于机械零件之间的不可拆卸的固定连接。过盈连接装配方法压入法人工敲击法压力机压入法温差法热装法冷装法装配工作主要内容——过盈连接装配38过盈连接装配前检查：过盈配合零件在装配前必须对零件配合部位进行复检，并做好记录。实际过盈量应符合图纸或工艺文件要求；与轴肩相配合的相关轮或环端面，以及作为装配基准的轮毂端面，与孔的垂直度偏差应在图样规定的范围内；相关配合面根部圆角、倒角等不得影响装配；配合表面应清洁，不得有棱刺、锈斑或擦伤；当包容件的孔为盲孔时，其装入的被包容件必须有排气孔或槽；具有键联接的配合件．装配前必须对轴槽、孔槽位置与研配的键进行复检，正确无误后方可进行装配；装配时应连续装配，位置正确，不应有歪斜。装配工作主要内容——过盈连接装配39压入法—是利用人工锤击或压力机将被包容件压入包容件，工艺简单。压装时零件的配合表面应涂有清洁的润滑剂。压装过程应平稳，被压入件应准确到位。装配工作主要内容——过盈连接装配40工具压入法人工敲击法压力机压入法装配工作主要内容——过盈连接装配41油压方式拆卸齿轮工具压力方式拆卸衬套装配工作主要内容——过盈连接装配42温差法—是利用包容件加热涨大或被包容件冷却收缩，使过盈量消失并有一定装入间隙的过盈连接方法。热装—加热温度应根据零件的材料、配合直径、过盈量和热装的最小间隙等确定。零件加热到预定温度后，取出应立即装配，并应一次装配到预定位置，中间不得停顿。热装后一般应让其自然冷却，不应骤冷。

热装的最小间隙（单位：mm）注：表中d大于３０mm的最小间隙按间隙配合Ｈ７／g６的最大间隙列出装配工作主要内容——过盈连接装配43热装法加热温度计算：式中：T——零部件加热温度（℃）；σ——配合尺寸的最大过盈量（mm）；δ——装配所需热装间隙（mm）；a——加热零件材料线膨胀系数（1/℃），常用材

料线膨胀系数见有关手册；d——热装零部件配合公称直径（mm）；T0——零部件装配环境温度（℃）。装配工作主要内容——过盈连接装配44装配工作主要内容——过盈连接装配45联轴器通过电磁感应加热后与电机轴热装装配工作主要内容——过盈连接装配46轴承热装装配工作主要内容——过盈连接装配47冷装—多用于过渡配合或过盈量较小的连接件装配，比热装费用高。冷装的优点：

被包容件的冷却时间比包容件的加热时间短，其表面不会因加热氧化而使组织变化，而且较小的被包容件比较大的包容件易于操作。零件冷透取出后应立即装入包容件内。对零件表面有厚霜者，不得继续装配，必须清理干净后重新冷却。装配工作主要内容——过盈连接装配48冷装法冷冻温度计算：式中：T——零部件冷冻温度（℃）；σ——配合尺寸的最大过盈量（mm）；a——冷冻零件材料线膨胀系数（1/℃），常用材料线膨胀系数见有关手册；d——被包容零部件外径（mm）。装配工作主要内容——过盈连接装配4950装配工作主要内容——平衡转子组在旋转时，由于不平衡质量引起的扰动力而造成机组的振动，这种现象称为不平衡。一般情况下，转子组不平衡分为三种类型：静不平衡由于转子组质量分布不均，转子组重心不在旋转轴心线上，在静止时，重心G受地心引力的作用，致使转子组不能在任一位置保持稳定。动不平衡当转子组旋转时，若转子的不平衡质量造成两个或两个以上相反的离心力F，且离心力不在同一平面内，使转子组受到力偶的作用，产生绕轴线摆动。动静混合不平衡转子组同时存在静不平衡和动不平衡，对于轴上装有几个工作零部件的转子组，都可能不同程度的存在混合质量不均衡现象。51装配工作主要内容——平衡转子不平衡原因使用过程中造成转子附着沉积物、腐蚀、磨损热变形，长期搁置由于自重弯曲变形设计问题在转子内部或外部有未加工表面零部件在轴上配合面粗糙度和公差不合适配合键短于键槽，造成局部金属空缺材料缺陷铸造有气孔，造成材料内部组织不均匀材料易于磨损、变形加工与装配误差切削加工中的切削误差、焊接缺陷与变形转子热处理造成的残余应力未消除52装配工作主要内容——平衡转子不平衡的危害运转噪音及振动大轴承易高温磨损、损坏密封寿命减短联轴器寿命减短基础易松动变形设备结构损坏润滑油泄漏53装配工作主要内容——平衡平衡方法静平衡法滚动平衡法天平试验法动平衡法模态平衡法、影响系数法刚性转子动平衡、柔性转子动平衡单平面、双平面及多平面动平衡平衡机法、现场动平衡54装配工作主要内容——平衡平衡精度等级GG=eω/1000mm/s转子类型举例G40004000刚性安装的具有奇数气缸的低速船用柴油机曲轴传动装置G16001600刚性安装的大型二冲程发动机曲轴传动装置G630630刚性安装的大型四冲程发动机曲轴传动装置，弹性安装的船用柴油机曲轴传动装置G250250刚性安装的高速四缸柴油机曲轴传动装置G100100六缸和六缸以上高速柴油机曲轴传动装置，汽车、货车和机车用发动机整机G4040汽车车轮、轮缘、轮组、传动轴，弹性安装的六缸或六缸以上高速四冲程发动机曲轴装置，汽车、机车用发动机曲轴传动装置G1616特殊要求的传动轴（螺旋桨轴、万向节轴），破碎机的零件，农用机械，汽车和机车发动机，有特殊要求的六缸或六缸以上发动机曲轴传动装置G6.36.3作业机械的零件，船用主汽轮机齿轮，离心机鼓轮，风扇，装配好的航空燃气轮机，普通电机转子，有特殊要求的发动机部件G2.52.5燃气轮机和汽轮机，包括船用主汽轮机，刚性汽轮发电机转子，透平压缩机，机床传动装置，有特殊要求的中型或大型电机转子，小型电机转子，透平驱动泵G11磁带记录仪和录音机的传动装配，磨床传动装置，有特殊要求的小型电机转子G0.40.4精密磨床主轴，砂轮盘及电机转子，陀螺仪55装配工作主要内容——平衡M≈9550×G×m/n×r

M--许用不平衡质量(g)

G--转子的平衡等级(mm/S)---设计时根据转子要求在平衡品质等级表中选取

m--转子自身质量(Kg)

n--转子工作转速(r/min)

r--转子的校正半径(mm)

M是总的许用不平衡量，如有左右二个校正平面，则要左右分配，若形状对称，则各分一半。U=meU—允许不平衡量(gmm)

e—旋转件质心偏移（mm）

m--转子自身质量(Kg)许用不平衡量计算公式：常用装配工具03常用装配工具57手动工具活动扳手：开口尺寸可自由控制，用途较广泛，但非专业装配用