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1、第一章,机械零部件装配基本知识,1,1.1 机器装配概述,1.1.1装配的概念 机械产品是由许多零、部件组成，按照规定的技术要求,将若干个零件组装成部件或将若干个零件和部件组装成产品的过程,称作装配。,组件,部件,2,1.1.2机器零件一般包括：,1.基本零件。即主体件。如机座、床身等2.通用零件或部件。带有通用性质的零件3.标准零件。如：螺钉、螺母、轴承等4.外购零件。如：密封填料、电气零件等,3,1.1.3装配是一个多层次的工作,合件：若干零件永久链接或联接后再加工成套件,组件（组装）：若干零件组合或若干零件与若干合件组合,部件（部装）：若干零件、合件、和组件合成，是机器中具有完整功能的一
2、个组成部分,机器产品（总装）,4,比较复杂的产品，其装配工艺常分为部装和总装两个过程。把产品划分成若干个部装是保证缩短装配周期的基本措施。这样课在装配工艺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，或便于大协作生产。同时各部装能预先调整试验，各部分以比较完善的状态送去总装，有利于保证产品质量。,5,产品的总装通常是在工厂的装配车间或装配工段内进行。但是某些场合下（如中兴机床、大型汽轮机等），产品在制造厂内只进行部装工作，而在产品安装的现场进行总装工作.,6,1.1.4装配工作的重要性,装配不仅是最终保证产品质量的重要环节，而且在装配过程中可以发现机器在设计和制造过程中所存
3、在的问题，如设计上的错误和结构工艺性不好，零件加工过程中存在的质量问题以及装配工艺本身的问题，从而在设计、制造和装配方面不断改进。装配质量的好坏，对整个产品质量起着决定性的作用。通过装配才能形成最终产品，并保证它具有规定的精度及设计所定的使用功能以及验收质量标准。如果装配不当，不重视清理工作，不按工艺技术文件要求装配，即使所有零件加工质量都合格，也不一定能够装配出合格、优质的产品。,7,1.2装配工艺规程,五步骤,准备工作,校正、调整与配作,试验与验收,喷漆、涂油、装箱,装配工作,8,1.2.1装配工艺规程的概念 装配工艺规程：规定装配部件和整个产品的工艺过程，以及该过程中所使用的设备和工具、
4、夹具、量具等的技术文件。1.提高劳动生产率 2.保证产品质量 3.降低成本,9,1.2.2装配工艺过程,1.装配前的准备工作（1）研究装配图及工艺文件、技术资料，了解产品结构，熟悉各零件、部件的作用、还有相互关系及连接方法。（2）确定装配方法，准备工具。（3）平衡实验（4）某些情况下进行渗漏试验和气密性试验等。,10,2.装配工作装配工作并不只是将合格零件简单的连接起来（1）去掉零件上的毛刺（2）检查（3）清理和清洗（4）联接（可拆与不可拆）,3.校正、调整与配作在机器装配过程中，完全靠零件互换装配以保证装配精度往往是不经济的，有的甚至是不可能的，所以在装配过程中常常需要做校正、调整与配作。,
5、11,校正是指相关零、部件间相互位置的找正、找直、找平及相应的调整工作。调整是指相关零、部件间相互位置的调节工作，使机构或机器工作协调。配作是指几个零件配钻、配铰、配刮和配磨等，这是装配中间附加的一些钳工和机械加工工作。,12,4.试验和验收机器装配完成以后，要按照有关技术标准和规定进行试验与验收。如特性试验、寿命试验，机床进行温升试验、振动和噪声试验等5.喷漆、涂油、装箱,13,1.3生产类型及组织形式,生产类型一般可分为三类:单件生产、成批生产和大量生产。单件生产：件数很少,甚至完全不重复生产的,单个制造的一种生产方式 成批生产：每隔一定时期后，成批地制造相同的产品 大量生产：产品的制造数
6、量很庞大，各工作地点 经常重复地完成某一工序，并有严格的节奏性 装配组织形式有固定式和移动式。,14,15,1.4 装配方法,根据产品的结构、生产的条件和生产批量的不同，装配方法可分为：完全互换法、选配法、调整法和修配法四种。完全互换装配法 在装配时，对任何零件不再经过选择或修配就能装上去，并能达到规定的技术要求，这种装配方法称为完全互换装配法。选配装配法 装配前，按公差范围将零件分为若干组，然后把尺寸相当的零件进行装配，以达到要求的装配精度。这种装配法，称为选配装配法。调整装配法 装配时,通过适当调整调整件的相对位置,或选择适当的调整件来达到装配精度要求,这种装配方法称调整装配法。,16,1
7、.5装配时常用的工具,为了减轻劳动强度、提高劳动生产率和保证装配质量，一定要选用合适的装配工具和设备。对通用工具的选用，一般要求工具的类型和规格要符合被装配机件的要求，不得错用活乱用，要积极采用专用工具。工程机械由于结构的特点，有时仅用通用工具不能或不便于完成装配作用，因此必须采用专用工具；此外，还应该积极采用一些机动工具和设备，如机动扳手、压力机等。这样，有利于提高生产效率和确保装配质量。,17,1.螺钉旋具 用于拧紧或松开头部形状不同的螺钉。常用的有：一字槽螺钉旋具、双弯头一字槽螺钉旋具、十字槽螺钉旋具、十字槽机用螺钉旋具、夹柄螺钉旋具、螺旋棘轮螺钉旋具、多用螺钉旋具等。以上的螺钉旋具形状
8、大致都类似.,多用螺钉旋具,气动起子,扭力起子,风动起子,18,2.扳手 用于拧紧和松开多种规格的六角头或方头螺栓、螺钉或螺母。常用的有：活扳手、多用活扳手、双头呆扳手、单头呆扳手、梅花扳手、套筒扳手、钩形扳手、内六角扳手、管子扳手、手动套筒扳手等。以上的扳手形状大致都类似。,管子扳手,液压扳手,棘轮扳手,19,风动扳手,气动扳手,电动扳手,扭力扳手,万能扳手,20,3.钳子 用于夹持或弯折薄形片、切断金属丝材及其他用途。常用的有：钢丝钳、多用钳、弯嘴钳、扁嘴钳、挡圈钳、剥线钳、断线钳、开箱钳、顶切钳、针钳、鸭嘴钳、修口钳、羊角起钉钳、水泵钳、扎线钳、尖嘴钳等各种钳子。以上的钳子形状大致都类似
9、。,普通钳子,紧线钳,铆钉钳,多功能钳子,21,4.其他装卸工具(1)螺钉取出器 取出断头螺钉（2）手虎钳 夹持轻巧工件以便进行加工装配的手持工具。（3）多用压管钳 维修液压油管用，压型、切断等。,22,电动工具常用的有电钻、磁座钻、电钻螺丝刀、电动攻丝机、切割机、磨光机、电动胀管机、电动拉铆枪等。电动角向磨光机,23,气动工具常用的有气钻、气扳机、气砂轮、气螺刀 用于螺钉的装拆、气动截断机、气动攻丝机、气动铆钉机、气动射钉枪等。,气动射钉枪,24,1.6 旋转零件的平衡试验,1.6.1旋转零件不平衡的原因 旋转体的离心力 F=mr2=mr（n30）2 式中 F离心力 m不平衡量（）r旋转件的
10、重心到旋转重心的距离（）n每分钟转数（）。旋转体的重心偏移量即使不大,当转速增加时,离心力将迅速增加。这样会加速轴承的磨损，使机器发生摆动、振动及噪音，甚至大的事故。因此在机器中，一般对旋转精度要求较高的零件或部件，如带轮、齿轮、飞轮、曲轴、叶轮、电机转子，砂轮等都要进行平衡试验。,25,1.6.2旋转件的不平衡形式,根据回转件不平衡质量的分布，平衡主要有静不平衡和动不平衡两种。旋转件在径向位置有偏重的现象，叫静不平衡。旋转体的主惯性轴线和旋转轴线不重合,但互相平行,也就是旋转体的重心不在旋转轴线上。如图25a，在旋转时，由于离心力的作用使轴朝偏重方向弯曲，并使机器振动 旋转件在径向位置有偏重
11、（或相互抵消）而在轴向位置上两个偏重相隔一定距离时，叫动不平衡。旋转体的主惯性轴线和旋转轴线相交,并相交于旋转体的重心上,旋转时，产生一不平衡力矩而使轴朝弯曲。,26,实际情况，大多数旋转体是既存在静不平衡，又存在动不平衡这种就叫静动不平衡。,旋转零件的动不平衡,27,1.6.3旋转零件平衡的方法,平衡试验的方法有静平衡试验和动平衡试验两种。1.静平衡试验 调整产品或零、部件使其达到静态平衡的过程叫静平衡试验。旋转线速度小于6m/s的零件或长度与直径之比小于3的零件，可以只作静平衡试验；如带轮、齿轮、飞轮、砂轮等盘类零件。静平衡试验的装置是由框架和支承等组成。支承有圆柱形的、凌形刀口的。,28
12、,2.动平衡试验。对旋转的零、部件，在动平衡试验机上进行试验和调整，使其达到动态平衡的过程，叫动平衡。动平衡试验要在动平衡机上进行。动平衡机有支架平衡机、摆动式平衡机，电子动平机，动平衡仪等数种，使用方法参阅有关资料。,平衡架a)圆柱形平衡架 b)棱形刀口平衡架,29,习题与思考题,1.什么叫装配？装配的工艺过程有哪些？2.零件的清理清洗方法及步骤有哪些？3.常见的装配方法有哪些？4.旋转零件不平衡的类型有哪些？5.安装平衡块作静平衡试验有哪些步骤？,30,第二章,联接零部件的装配,31,2.1 螺纹联接,螺纹联接是一种可拆的固定联接。1.螺纹联接它具有如下优点：结构简单。联接可靠。装拆方便，
13、迅速。装拆时不易损坏机件。因而在机械固定联接中应用极为广泛。螺纹联接的类型有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉接、紧定螺钉联接。,螺纹联接形式,32,2.2.1 螺纹联接的装配技术要求,1.拧紧力矩的大小 为了达到联接可靠和紧固目的,装配时要有一定的拧紧力矩,使螺纹间产生足够的预紧力和摩擦力矩。预紧力的大小是根据装配要求确定的。一般紧固螺纹无预紧力的要求，只要采用普通扳手等由装配者按经验控制。规定预紧力的螺纹联接，预紧力的大下，可用下式计算出拧紧力矩：（）式中拧紧力矩（）螺母公称直径（）拧紧力矩系数（一般为：有滑润时，无滑润时，）。预紧力。,33,2.2.1 螺纹联接的装配技术要求,2.控制螺纹预紧
14、力的方法（1）利用专用的装配工具，如测力扳手，定扭矩扳手，电动，风动扳手等，测力扳手是常用的一种。（2）测量螺栓的伸长法。拧紧前先测出，再根据预紧力拧紧螺母。这时螺栓受拉伸长为，即：伸长数，根据伸长数便可确定拧紧力矩是否正确。（3）扭角法。其原理与测量螺栓伸长法相同，只是将伸长量折算成螺母在原始拧紧位置上（各被联接件贴紧后），再拧转一个角度。（4）螺栓不应有歪斜或者弯曲现象，螺母应与被联接件接触良好。（5）被联接件平面要有一定的紧固力，并且受力均匀，联接牢固。,34,2.2.2 双头螺柱联接的装配方法,1.双螺母拧紧法 先将两个螺母相互锁紧在双头螺柱上,然后转动上面的螺母,即可把双头螺柱拧入螺
15、孔.2.长螺母拧紧法 先将长六角螺母旋在双头螺柱上，再拧紧止动螺钉，然后扳动长螺母，即可将双头螺柱拧入螺孔。3.装入双头螺柱时，必须先用润滑油将螺栓，螺孔间隙润滑，以免拧入时产生咬住现象；应保证双头螺栓与机体螺纹的配合紧固性；保证双头螺栓轴心线与机体表面垂直。,35,2.2.3 螺栓、螺钉、螺母的装配,1.单独螺栓、螺钉、螺母的装配比较简单，首先零件装配处的平面应经过加工。装配前，要将螺栓、螺钉、螺母和零件的表面擦净；螺孔内的赃物应清理干净。2.装配后螺栓、螺钉、螺母的表面必须与零件的平面紧密贴合，以保证联接牢固可靠。3.一组螺栓、螺钉、螺母装配成直线型与长方形分布时，先将螺母分别拧到贴近零件
16、表面，然后按图示的顺序，从中间开始，向两边对称地依次拧紧。,36,4.拧紧成组螺母时要做到分次逐步拧紧，一般不少于三次，并且必须按一定的拧紧力矩拧紧。若有定位销，拧紧要从定位销附近开始。,37,螺纹联接一般都具有自锁性，在静载荷作用下或者是工作温度变化不大时，一般不会自行松脱。但是在冲击、震动或者是工作温度变化很大时，螺纹联接就能松动。为了保证螺纹联接可靠，就必须采用放松装置。螺纹联接防松原理、种类、特点及应用场合。,2.2.4螺纹联接常用的防松装置,38,39,2.3键联接,就是用键将轴与轴上零件联接在一起，用以传递扭矩的一种联接方法称键联接。键联接具有结构简单、工作可靠，装拆方便等优点，所
17、以在机器装配中广泛应用。如：齿轮、带轮、联轴器等与轴多采用键联接。,40,2.3.1键联接的种类,41,2.3.1键联接的种类,42,2.3.2松键联接的装配,1.装配前要清理键和键槽的锐边，毛刺以防装配时造成过大的过盈。2.对重要的键联接，装配前应检查键的直线度、键槽对称度和倾斜度。3.用键头与轴槽试配松紧，应能使键紧紧地嵌在轴槽中。键的顶面与轴槽之间应有0.30.5mm 间隙。4.锉配键长，键宽与轴键槽间应留左右的间隙。5.在配合面涂上机油，用铜棒或台虎钳（钳口上应加铜皮垫）将键压装在轴槽中，直至与槽底面接触。6.试配并安装套件，安装套件时要用塞尺检查非配合面间隙，以保证同轴度要求。,43
18、,2.3.2松键联接的装配,7.半圆键装拆方便，如图332所示。8.对于导向平键，装配后应滑动自如，为了拆卸方便,设有起键螺钉,但不能摇晃，以免引起冲击和振动，如图333所示。,44,2.3.3紧键联接的装配,1.先去除键与键槽的锐边、毛刺。2.将轮装在轴上，并对正键槽。3.键上和键槽内涂机油，用铜棒将键打入，两侧要有一定的间隙，键的底面与顶面要紧贴。4.配键时，要用涂色法检查斜面的接触情况，若配合不好，可用锉刀，刮刀修整键或键槽，如图334所示。5.若是钩头紧键，不能使钩头贴紧套件的端面，必须留有一定距离，以便拆卸，如图335所示。,45,2.3.4花键联接的装配,花键的联接有固定套和滑动套
19、两种类型。1.固定套联接的装配要点(1)检查轴、孔的尺寸是否在允许过盈量的范围内。(2)装配前必须清除轴、孔锐边和毛刺。(3)装配时可用铜棒等软材料轻轻打入，但不得过紧，否则会拉伤配合表面。(4)过盈量要求较大时，可将花键套加热（）后再进行装配。2.滑动套联接的装配要点(1)检查轴孔的尺寸是否在允许的间隙范围内。(2)装配前必须清除轴、孔锐边和毛刺。(3)用涂色法修正各齿间的配合，直到花键套在轴上能自动滑动，没有阻滞现象，但不应有径间隙感觉。(4)套孔径若有较大缩小现象，可用花键推刀修整。,46,2.4销联接,用销钉将机件联接在一起的方法称销联接。销联接的作用有：（1）定位作用，如图336所示
20、。（2）起联接作用，如图337所示。（3）起保险作用，如图338所示。销联接具有结构简单、联接可靠和装拆方便等优点。常用的销联接有圆柱销、圆锥销、糟销、开口销、安全销等。,47,2.4.1圆柱销的装配,1.圆柱销一般多用于各种机件的定位（如夹具、各类冲模等）。所以装配前应检查销钉与销孔是否有合适的过盈量。一般过盈量在0.01左右适宜。2.为保证联接质量，应将联接件两孔一起钻铰。3.装配时，销上应涂机油润滑。4.装入时，应用软金属垫在销子端面上，然后用锤子将销孔打入孔中。也可用压入法装入。5.在打不通孔的销孔前，应先用带切销锥的铰刀最后铰到底，同时在销钉外圆用油石磨一通气平面，否则由于空气排不出
21、，销钉打不进去。,48,2.4.2圆锥销的装配,1.将被联接工件的两孔一起钻铰。2.边铰孔，边用锥销试测孔径，以销能自由插入销长的为宜。3.销锤入后，销子的大头一般以露出工件表面或使之一样平为适。4.不通锥孔内应装带有螺孔的锥销，以免取出困难。,49,第三章,传动零部件,50,3.1齿轮传动机构概述,齿轮传动可用来传递运动和转矩，改变转速的大小和方向。齿轮机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构，可以用来传递空间任意两轴间的运动和动力。传动准确、平稳、机械效率高、使用寿命长、工作安全可靠。,51,3.2.1圆形齿轮机构的类型,1.平面齿轮机构,3.2齿轮传动机构的类型,52,3.2.2 空间
22、齿轮机构,53,齿顶圆ra,齿根圆rf,齿厚si,齿槽宽ei,齿距pi,齿距pieisi,一、外齿轮,分度圆d,齿顶高ha,齿根高hf,齿全高h,齿宽B,分度圆,3.3标准齿轮机构的名称和基本参数,54,d=mz，p=m,2.基本参数,1）齿数z：,指齿轮整个圆周上轮齿的总数。,2）模数m,为了便于计算、制造和检验，而人为地把 p/的比值规定为一个有理数列，称为模数，单位为mm.,d=z p,55,分度圆直径：d=mz齿顶高：ha=m ha*;齿根高：hf=(ha*+c*)m;齿全高：h=ha+hf=(2 ha*+c*)m齿顶圆直径da=d+2ha=(2 ha*+z)m齿根圆直径df=d-2h
23、f=(z-2 ha*-2 c*)m基圆直径 db=d cosa 齿距p=m法(基)节 pb=p cosa,3.齿轮各部分尺寸的计算公式,56,齿数为无穷多的齿轮的一部分就是齿条,二、齿条,1.特点,齿条齿廓上各点的压力角都相同，其大小等于齿廓的倾斜角（齿形角）。,与齿顶平行的各直线上的齿距都相同。,中线,2.齿条的基本尺寸,齿顶高：ha=ha*m 齿根高：hf=(ha*+c*)m,齿厚：,齿槽宽：,57,三、内齿轮,1.内齿轮和外齿轮的区别,1）内齿轮的齿廓则是内凹的。其齿厚和齿槽宽分别对应外齿轮的齿槽宽和齿厚。,2）内齿轮的分度圆大于齿顶圆，而齿根圆又大于分度圆。,内齿轮的齿顶圆必须大于基圆
24、。,注意,58,内齿轮的齿顶圆直径,内齿轮的齿根圆直径,2.内齿轮的基本尺寸,59,齿条型刀具(如齿条插刀和齿轮滚刀等)。,1.范成法(包络法或展成法),1）刀具:,齿轮刀具(如齿轮插刀),3.4齿廓切制的基本原理,60,2）用齿轮插刀加工齿轮时，刀具与轮坯之间的相对运动,范成运动,切削运动,进给运动,让刀运动,3）范成法的优点,同一刀具可以加工模数和压力角相同的齿不同数的齿轮,生产效率较高。,61,2.仿形法,1）刀具:,指状铣刀常用于加工大模数m20mm的齿轮和人字齿轮。,盘形铣刀和指状铣刀,2）仿形法的缺点:,分度的误差会影响齿形的精度；,加工不连续，生产率低，不宜用于大量生产。,铣刀的
25、号数有限，造成加工出的齿轮齿形有误差；,62,齿轮滚刀,63,3.5.1直齿轮啮合特点,1）一对直齿轮相啮合时,其轮齿沿整个齿宽同时进入接触或同时分离。,不适用于高速重载的传动。,2）直齿轮传动的重合度小。,容易引起冲击、振动和噪音。,每对轮齿的负荷大；,传动不够平稳；,3.5斜齿圆柱齿轮传动,64,3.5.2 斜齿轮啮合特点,齿面上的接触线为一斜直线重合度；两轮轮齿逐渐进入啮合冲击、振动，传动的平稳性。,斜齿轮传动适合高速传动,65,3.5.3斜齿轮传动主要的优缺点,Fa 随着螺旋角的增大而增大。,1.优点：,啮合性能好；,重合度大，承载能力高；,可获得更为紧凑的机构；,2.缺点：,运转时会
26、产生轴向推力,Fa=Ft tgb,=820,解决办法：,采用人字齿轮：=2535,66,3.6蜗杆传动,一、蜗杆传动的特点及应用,蜗杆传动用来传递空间交错轴之间的运动和动力。,蜗轮的螺旋角等于蜗杆的导程角,具有螺旋机构的某些特点，蜗轮相当于螺母，蜗杆相当于螺杆，有右旋、左旋及单头、多头之分，多用右旋蜗杆。,蜗杆传动是一种特殊的交错轴斜齿轮机构，其特殊之处在于：=1+2=90 z1 很少，一般 z1=14（蜗杆头数 z1）,67,1）传动比大，结构紧凑；,二、蜗轮蜗杆的特点,1.蜗杆传动的特点：,2）具有自锁性；,3）传动平稳，无噪声。,4）机械效率低；,5）齿间相对滑动速度大，磨损较严重；,6）蜗杆轴向力较大，轴承磨损大。,2.蜗杆传动的应用：,两轴交错、传动比较大，传递功率不太大或间歇工作的场合。,68,三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件,1.蜗轮蜗杆传动的主截面,指过蜗杆的轴线所作的垂直于蜗轮轴线的平面。在主截面内蜗轮蜗杆的啮合相当于齿轮与齿条的啮合。,69,2.正确啮合条件,主截面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角彼此相等。,70,
