《装配基础知识培训》

1、装配基础知识,2017年10月,内 容 提 要,【课程收益】,学员学习本课程之后，能够 1、熟练掌握装配相关的基础知识并运用。 2、熟练掌握常见的装配机构的基本原理。 3、端正理论知识的学习态度，培养学习能力。 4、了解同行业装配流水线选用现状。,一、装配的基础知识,“装”组装、联结 “配”仔细修配、精心调整 按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。,1.组件装配 2.部件装配 3.总装装配,装配的分类：,整个装配过程要按次序进行！,一、装配的基础知识,装配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。 虽然某些

2、零件的精度不是很高，但经过仔细的修配、精确的调整后，仍可能装配出性能良好的产品来。 研究装配工艺，选择合适的装配方法，制订合理的装配工艺过程，不仅保证产品质量，也能提高生产效率，降低制造成本。,一、装配的基础知识,装配技术的应用及意义：, 装配是由大量成功的操作来完成的。 这些操作又可分为主要操作和次要操作。 主要操作可以直接产生产品的附加值，而除主要操作以外的其他操作属于次要操作，他们对于产品的装配也是不可缺少的。 主要操作和次要操作区别在于装配中的目的和作用不同。, 主要操作包括：安装、连接、调整、检验和装配等。 次要操作包括：储藏、运输、清洗、包装等。,一、装配的基础知识,装配组织的形式

3、随生产类型和产品复杂程度而不同，可分为以下三类：, 成批生产的装配： 在一定的时期内，成批地制造相同的产品，这种生产方式称为成批生产。成批生产时装配工作通常分为部件装配和总装配。, 大批量生产的装配： 产品制造数量很庞大，每个工作地点经常重复地完成某一工序，并具有严格的节奏，这种生产方式称为大量生产。, 单件生产的装配： 单个地制造不同结构的产品，并很少重复，甚至完全不重复，这种生产方式称为单件生产。,一、装配的基础知识,请讨论以上三种组织形式的优缺点。,一、装配的基础知识,将机械零部件按照设计要求进行装配时，我们必须考虑哪些因素，以保证制定合理的装配工艺,尺寸：零部件有大件和小件之分，小件可

4、以很方便的予以装配，大件则需 要使用专用的吊装工具。 精度：有的零部件安装需要高精度，有的精度要求就不是很严格。 可操作性：有些零部件需要安装在很难安装的地方，有的则很容易安装。 零部件的数量：有些产品是由几个零件组成的，有的则有很多零件组成。,一、装配的基础知识,？,为了提高装配质量，必须注意以下几个方面： 仔细阅读装配指导书，并明确其装配技术要求； 熟悉各零部件在产品中的功能； 如果没有装配指导书，则在装配前应当考虑好装配的顺序； 装配的零件和装配工具都必须在装配前进行认真的检查； 必须采取适当的措施，防止赃物和异物进入正在装配的产品内； 装配时必须使用符合要求的紧固件进行紧固； 如果零件

5、需要安装在规定的位置上，那就必须在零件上做上记号，且安装时必须根标记进行装配； 装配过程中，应该及时进行检查或测量，其内容包括：位置是否合适，间隙是否符合要求，尺寸是否符合设计要求，产品的功能是否符合设计人员和客户的要求。,一、装配的基础知识,1）装配前的准备工作 研究和熟悉产品装配图、工艺文件和技术要求，了解结构和 各零部件的作用。 确定装配方法、顺序和准备所需的工具。 对装配的零件进行清理和洗涤，去毛刺、铁锈、油污等。 检查零件加工质量，对某些零件要进行必要的平衡试验和密 封性试验等。,一、装配的基础知识,2）装配工作 部件装配将两个以上零件组合在一起，将零件与几个组件 结合在一起成为一个

6、单元。 总装装配将零件和部件结合成一台整机的装配过程。,一、装配的基础知识,3）调整,精度检验和试车 调整调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合面松 紧等。 目的：使机构或机器工作协调。 精度检验指几何精度（形位精度）和工作精度检验（如 切削力试验）等。 试车试验机构或机器运转的灵活性、密封性、振动、工 作温度、噪音、转速、功率等。,一、装配的基础知识,4）喷漆、涂油、扫尾、装箱 喷漆是为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观。 涂油是使产品工作表面和零件的已加工表面不生锈。 扫尾是前期工作的检查确认，使之最终完整，符合要求。 装箱是产品的保管，待发运。,一、装配的基础知识,为了保证装配的精度要

7、求，机械制造中常用以下四种装配方法之一来完成工作。 互换装配法 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。 分组装配法 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。,一、装配的基础知识,调整装配法 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

8、度。 修配装配法 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。,一、装配的基础知识,二、螺纹连接的装配,螺纹连接是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，在机械中应用广泛。 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。,螺栓,双头螺柱,螺钉, 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

9、时应有一定的拧紧力矩，纹牙间产生足够的预紧力。,二、螺纹连接的装配, 拧紧力矩的确定 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。, 拧紧力矩的控制 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。,二、螺纹连接的装配,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。,1、控制力矩法是利用专门的装配工具，如指针式扭力扳手、千斤顶、

10、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。,2、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。,二、螺纹连接的装配,3、控制扭角法的原理 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。,二、螺纹连接的装配,二、螺纹连接的装配,螺栓机械性能等级可分为： 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。,等级分类中各数值的表示（n.m）

11、： 小数点前表示：抗拉强度n100 MPa。 小数点后表示：屈强比0.m。,二、螺纹连接的装配,例：4.8级螺栓： 4表示抗拉强度是4100400MPa 8表示屈服强度是4000.8=320MPa 注： 抗拉强度：材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。 屈服强度：材料开始产生宏观塑性变形时的应力。 屈强比：屈服强度与抗拉强度的比值，称为屈强比。 强度换算：1 MPa10.1972kgf/cm,2, 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

12、擦力矩减小和螺母回转。 常用的螺纹防松装置主要有以下几类：,二、螺纹连接的装配,、利用附加摩擦力的防松装置： a）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。,二、螺纹连接的装配,b ）弹簧垫圈防松 普通弹簧垫圈防松，如图： 这种垫圈是用弹性较好的材料65Mn 制成，开有7080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

13、，也有助于防止回松。,二、螺纹连接的装配,c ）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，如图： 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。,二、螺纹连接的装配, 、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,二、螺纹连接的装配,二、螺纹连接的装配,、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。,二、螺纹连接的装配,、胶粘剂防松

14、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。,二、螺纹连接的装配,二、螺纹连接的装配,3.1、通孔（螺栓、螺母）,操作方法： 在螺栓和螺母啮合处滴几滴，拧入，上紧至规定力矩。,二、螺纹连接的装配,3.2、盲孔（螺钉）,操作方法：滴几滴锁固胶到内螺纹孔底，再滴几滴锁固胶到螺钉的螺纹上，拧

15、入，拧紧至规定力矩。,二、螺纹连接的装配,3.3、盲孔（双头螺栓）,操作方法：滴几滴锁固胶到内螺纹孔底，再滴几滴锁固胶到螺钉的螺纹上，拧入，拧紧至规定力矩。,二、螺纹连接的装配,一般溶剂不能渗入接头来分解螺纹锁固剂，只能使用手工工具拆卸零件，操作可在室温下进行，也可将组件加热至250左右，再进行拆卸。 处于固化状态下的热固性塑料在高温下会变脆，从而使零件容易拆分。 可使用甲乙酮和二氯甲烷等溶剂来去除拆卸后零件上残留的螺纹锁固剂。,二、螺纹连接的装配,小结,请考虑日常工作中螺纹防松案例并列举！,由于螺栓、螺柱和螺钉的种类繁多，螺纹连接的装配工具也很多。 （一）手工工具 1）钳子： 材质一般由铬钒

16、钢或特钒钢加工而成； 手柄包PVC绝缘套，绝缘电压一般达1000V； 表面镀铬或黑色防锈防腐蚀处理；,钢丝钳：,斜口钳：,尖嘴钳：,二、螺纹连接的装配,2）扳手： 材质一般为优质特钒钢；表面镀镍铬、精抛光、磨砂、抗氧化等处理；用于螺栓、胶管类标准件的装配，规格由装配件的对边尺寸决定。,扳手,普通扳手,定扭矩扳手,呆扳手,活动扳手,紧固用扭力扳手,检查用扭力扳手,棘轮扳手,梅花扳手,开口扳手,内六角扳手,二、螺纹连接的装配,开口扳手：主要用于胶管、接头类零部件的装配；两端开口一般4-80mm；,梅花扳手：主要用于螺栓、螺母类零部件的装配；,棘轮扳手：一端为开口式，另一端为梅花式，且多数两端规格相

17、同；一般用于普通螺栓或胶管的预紧固，装配速度较快。,二、螺纹连接的装配,内六角扳手：,活动扳手：开口尺寸可自由控制，用途较广泛，但非专业装配用工具；效率低。,二、螺纹连接的装配,定扭矩扳手：以东日（TOHNICHI）为例 系列： QL系列：棘轮头、可调式；用于螺栓件紧固； 标准规格：QL100N/QL200N4,变形规格： QLE750N 加长杆式 QL140N-MH 金属滚花手柄式,二、螺纹连接的装配,CL系列：交换头、可调式； 用于胶管、接头件紧固； 标准规格：CL100N15D 交换头规格：SH15D24,变形规格： CLE850N32D 加长杆式 CL100N15D-MH 金属滚花手柄

18、式,二、螺纹连接的装配,SP/RSP系列：开口/梅花式预设定式,二、螺纹连接的装配,3）螺钉旋具（螺丝刀）： 一字形螺钉旋具； 十字形螺钉旋具； 多用螺钉旋具：可换头式。,二、螺纹连接的装配,4）套筒： 螺栓、螺母紧固用工具，一般与扳手或风动工具搭配使用； 材质一般为特钒钢/铬钒钢，表面抛光处理； 根据方头尺寸：1/4、3/8、1/2、3/4英寸等； 根据被紧固件不同：六角型、十二角型、内六角、星型套筒等； 根据使用工具：手动、冲击 搭配工具还有转接头、延长杆、万向接头等。,六角型套筒：,十二角型套筒：,内六角套筒：,二、螺纹连接的装配,手动套筒：,转接头：,冲击套筒：,延长杆：,万向接头：,

19、二、螺纹连接的装配,（二）气动工具 1）气动扳手： 用于螺栓件的快速装配，效率高，一般可换方向，旋转速度可调节； 根据方头尺寸：3/8、1/2、3/4、1、1-1/2英寸； 根据功能：普通式、定扭矩式；,2）棘轮扳手： 用于狭小空间的螺栓预拧紧。,二、螺纹连接的装配,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： 1.在装配过程中，不得碰伤螺栓的螺纹部分。 2.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。 3.被连接件应均匀受压，相互紧密贴合，连接牢固。 4.螺栓、螺母紧固时严禁使用不合适的扳手、套筒。 5.严格

20、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。 6.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。,二、螺纹连接的装配,7.一般地，螺栓、螺钉装配时应该用手拧入大于23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23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。 8. 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

21、。 9. 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。 10.螺母拧紧后，螺栓、螺钉头部应露出螺母端面23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)。 11.沉头螺钉紧固后，沉头不得高出沉孔端面。,二、螺纹连接的装配,12.普通螺栓、螺钉的拧入深度见下表：,13.双头螺柱装配 （1）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; （2）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; （3）装入双头螺柱时，必须用油润滑，以免旋入时产生

22、咬住现象，也便于以后的拆卸。,二、螺纹连接的装配,14.成组螺栓、螺母装配 成组螺栓、螺母拧紧时，应根据被连接件形状和螺栓的分布情况，按一定顺序分次拧紧（一般为23次）。 长方形布置的成组螺栓或螺母，拧紧时应从中间开始，逐渐向两边对称地扩展。 圆形或方形布置的成组螺栓或螺母，应对称拧紧。 如有定位销，应从靠近定位销的螺栓开始拧紧。,二、螺纹连接的装配,二、螺纹连接的装配,图1：拧紧成组螺母、螺栓的顺序,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,17,16,

23、18,19,20,21,22,23,(a),(b),(c),(d),(e),二、螺纹连接的装配,图2：拧紧成组螺母、螺栓的顺序,1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,在机械设备中，密封件是必不可少的零件，它主要起着阻止介质泄露和防止污物侵入的作用，在装配中要求其所造成的磨损和摩擦力应尽量的小，但应能长期的保持密封功能。 密封件可分为两大主要类型，即静密封和动密封。 O型密封圈是截面形状为圆形的圆形密封元件，如图： 大多数O型圈是由弹性橡胶制成，它具有良好的密封性， 是一种压缩性密封圈，使用范围很宽。 在多数情况下，O型圈是安装在沟槽内的，其结构简单， 成本低廉，使用方便，因此得到了广泛地运用

24、。,三、液压件、密封件的装配, O型圈的密封原理 O型圈的作用是将被密封件结合面间的间隙封住或切断泄露通道，从而使被堵塞的介质不能通过O型圈。 通常为了保证良好的密封效果，O形圈应有一定的预压缩量，压缩量的大小对密封性能的影响很大，过小时密封性能不好，易泄露；过大则压缩应力增大，使O形圈容易产生扭曲，缩短寿命。 预压缩量通常约为15%25%。,三、液压件、密封件的装配, O形圈的永久性变形 O形圈在外加载荷去除后，都具有迅速恢复其原来形状的能力。 但是在长期使用以后，几乎总有某种程度的变形不能恢复，这种现象被称为永久性变形。 由此，O形圈的密封能力下降，为了衡量O形圈的残余弹性，常用永久性变形

25、来表示O形圈的密封能力和恢复至原有厚度的能力。,三、液压件、密封件的装配,油封是一种最常见的密封件，它适用在工作压力小于0.3MPa的条件下对润滑油和润滑脂的密封。 常用于各种机械的轴承部位，其功用在于把油腔与外界隔离，对内封油，对外防尘。 油封与其他唇形密封不同之处在于具有 回弹能力更大的唇部，密封接触面宽度很窄 且接触应力的分布图呈三角形。油封的截面 形状及箍紧弹簧使唇口对轴具有较好的追随 补偿性，因此能获得较好的密封效果。,三、液压件、密封件的装配, 油封的安装 安装油封时必须十分小心。首先要对油封、轴以及孔进行严格的清理与清洗，为了使油封易于套装到轴上，必须事先在轴和油封上涂抹润滑油或

26、油脂。 安装方法：,三、液压件、密封件的装配,三、液压件、密封件的装配,检查油口联接体、法兰（分体或整体）、O形圈有无异常，防护盖是否完好。 检查配合面的加工面是否清洁，用不掉毛的纸或绸料等物擦拭油口，达到要求。 在联接面处不允许有电泳漆，电泳漆的存在会影响装配质量和液压元件的密封性。 避免在装配过程中对液压元件的磕碰划伤，结合面处的防护帽在装配时方可取下，不允许提前去除防护帽。 放置O形圈时，应擦干净手，用手将O形圈放入O形槽内，压平。不允许带手套放置O形圈，不允许抹润滑脂。装完后还应仔细检查O形圈与法兰槽的配合情况，如配合不合适的应放在一旁，不予装配。,三、液压件、密封件的装配,拧紧螺栓时

27、，必须手动拧入2-3个螺距，然后用扳手或低速 小扭矩的气扳机按照对角的原则分两次紧固，最后用相应规 格的扭力扳手拧紧到规定力矩。装配完成后，应按如下方法 进行检验：一般情况进行目测检验，观察法兰与结合面的间 隙（此处及下面提到最大、最小间隙尺寸均针对一瓣法兰） 是否均匀；必要时进行尺寸检测，要求法兰与结合面的最大 间隙尺寸与最小间隙尺寸之差不大于0.15mm。,三、液压件、密封件的装配,装配前检查接头体、O形圈有无异常，防护盖是否完好。 检查配合面及接头螺纹是否清洁，用不掉毛的纸或绸料等物擦拭配合面及接头螺纹，直至达到要求为止。 在联接面处不允许有电泳漆，电泳漆的存在会影响装配质量和液压元件的

28、密封性。 避免在装配过程中对液压元件的磕碰划伤，结合面处的防护帽在装配时方可取下，不允许提前去除防护帽。 套入O形圈时要小心，不能划伤O形圈，套入后O形圈不能有皱折现象。 拧紧接头时，必须手动将接头拧到底，不允许使用气扳机。,三、液压件、密封件的装配,装配胶管时，正确的安装状态要求胶管接头与油口连接后不会由于装配、 使用等因素在胶管上产生扭曲或扭矩，因此正确的安装顺序原则是：先拧 紧胶管的弯头端，后拧紧直端；带铰接头的胶管应先拧紧铰接头端。 弯曲半径：胶管不应在小于生产厂家或建议的最小弯曲半径下使用，因为 这样可能会阻碍所传输介质的通过或损坏胶管。要避免在靠近管接头处发 生弯曲和折曲，因为连续在同一部位弯曲可能使增强层疲劳，导致过早的 失效。最小弯曲半径 要求参照表1数据执行。,三、液压件、密封件的装配,过盈联接一般属于机械零件之间的不可拆卸的固定连接。 在装配过程中，被包容件和包容件的表面应清洁；装配时应连 续装配，位置要正确，不应有歪斜；实际过盈量要符合图纸要 求。 过盈联结常用压入法、温差法。,四、过盈联接的装配,1.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。,四、过盈联接的装配,2、温差法是利用包容件加