装配车间设计.doc

装配车间及装配技改的设计
1. 车间生产纲领和折合纲领
1.1生产纲领：产品名称、型号、产量、重量
1.2 折合纲领：（零星单件生产零件）K=劳动量比值=被代表产品劳动量/代表产品劳动量=K1*K2*K3
2. 工作制度和年时基数
一班、两班、三班，251天，损失率8%（40分钟）
3. 设备：生产设备、辅助设备、起重运输设备
生产设备：装配线、装配专机、装配钳台、油压机、平衡机、加热冷却设备等
辅助设备：专用工具、托盘等。
起重运输设备：空中起重设备（行车、龙门吊、悬挂吊、平衡吊、旋臂吊等），地面运输设备（滚道、小车、升降台等）
4. 车间面积：
4.1生产面积：装配线、装配机等设备所占用面积，来料存放、转存区所占用面积。
4.2 辅助面积：材料房、工具房、维修组等以及通道所占用面积
4.3 面积计算：A 按产品工艺计算 B 按机加工车间百分比计算（20-30%）
5. 车间平面布置
6. 车间动力：电力(KW)、压缩空气(Kg,m²/h)、蒸汽(m²/h)、水(m²/h)
装配生产线：
1. 滚道式

2. 带式
3. 板式

4. 悬挂式

5.车式

装配岛：

装配检测：
在线检测：

装配工艺内容
1. 工艺方案选择
1.1 工艺配合法和尺寸链：
1.1.1完全互换法，
1.1.2 不完全互换法：将尺寸链中组成环的公差扩大到较为经济的加工
精度，使一些安最大公差加工出来的零件在装配时作一些修配。
1.1.3 选择装配法：将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配以保证规定的装配精度。
1.1.4 调整法：将尺寸链中组成环在按经济加工精度确定公差时，选定其中一个或几个适当尺寸的调节件的调整来保证规定的装配的精度。
1.1.5 修配法：是在装配时根据实际测量的结果，改变尺寸链中某一个预定修配件的尺寸，使封闭环达到规定的修配精度。
1.2 装配的组织形式和生产规模
单件小批生产---手工
成批生产----夹具或工作台
小批或成批生产----人工流水线
大批成批或生产----机械化传送线
大批大量生产----半自动或自动生产
2. 工艺规程的制定：
2.1 工艺文件种类：装配工艺，现场装配示意图，作业指导书，质量控制点，装配流程卡
2.2 一般过程：根据产品装配图绘制装配爆炸图------在装配爆炸图的基础上，划分装配工序-----装配工艺分析-----工艺设计（装配方法，工时，生产节拍，装配台位
2.3 注意要点：装配工艺性，注意装配顺序（先下后上，先难后 易，先内后外），选择合适的工艺设备，设计必要的装配环境（湿度、照度、清洁度）。

装配链的尺寸检查：涂色检查、平尺或塞尺检查、测量工具检查

一． 可拆连接装配：
1 销连接
1．1圆锥销
重要的圆锥销装配时应与孔进行涂色检查，其接触长度应不小于工作长度的60%。
1．2开口销
装配开口销时，其尾部应分开60-90°。如振动较大的连接件，必须将开口销包紧在连接件上。
1．3圆柱销
圆柱销定位时，要有少量的过盈。圆柱销不宜反复拆卸。否则，会降低配合精度。对于需经常拆卸的圆柱定位销，一般一只定位销孔采用间隙配合。

2．键连接
2．1常用键的种类有平键、半圆键、楔形键、钩头键和花键。
2．2平键连接
2．2．1清理键和键槽毛刺，以防影响配合的可靠性。
2．2．2对重要的键，应检查键的直线度，键槽对轴线的对称度。
2．2．3用键头与轴槽试配后将键压入，对平键，键头与轴槽应有0.1mm左右的间隙，两侧面应均匀接触，配合面不得有间隙，键紧紧地嵌在轴槽中，键与轴槽底充分接触。
2．2．4试装套件，键与键槽非配合面应留有间隙，装配后套件应不能有摇动。
2．3 钩头键和楔形键连接
2．3．1钩头键和楔形键，其上表面斜度一般为1：100，装配时要使键的上下工作表面和轴槽、轮毂槽的底部贴紧，两侧面应有间隙。
2．3．2键的斜度要吻合，可用涂色法检查接触情况，应达到70%的接触面，不接触的部分不许集中于一段。接触不好时，可用锉刀或刮刀修理键。
2．3．3钩头键和楔形键的外露部分的长度为斜面长度的10%-15%，以便调整和拆卸。
2．4间隙配合的键（或花键）装配后，应使相对运动的件沿轴向移动时，不得有松紧不匀现象。

二． 不可拆连接

1． 过盈连接:
压装：机械，气动 , 液压
热装：火焰加热，介质加热，电加热
冷装：固态二氧化碳，液态氧，液态空气，液态氮

1.1过盈连接一般有压装、热装、冷装、液压套合等。压装又分为冲击压入（手锤打入）、压力机压入等。
1．2用手锤打入零件时，应使用专用套筒，或用铜锤（棒），以防损伤零件。
1．3用压力机压入零件时，要保证座孔与压力机台面垂直，压入过程应平稳，压装速度不宜过快，通常为2-4mm/s，被压入件应准确到位。
1．4压装的轴和套引入端应有适当的倒角，但倒角长度不得大于
配合长度的15%，压合件的导向斜度一般不应大于10°，压入件的孔应有30-45°倒角。
1.5实心轴压入盲孔时，应在适当部位有排气孔或槽。
1.6对压装零件的配合表面，如过盈量较大，在压装时应涂润滑剂。
2．铆接
2．1铆接时不得损坏被铆接零件的表面，不得使被铆接的零件变形。
2．2除有特殊要求外，一般铆接后不得出现松动现象，铆钉的头部必须与被铆接零件紧密接触，并应光滑圆整。
3，粘接
3．1被粘接的表面必须做好预处理，符合粘接工艺要求。通常情况下需进行机械处理，要求较高时需进行机械处理和表面处理。
3.2通过预处理的零件应立即进行粘接。
3.3粘接时粘接剂应涂得均匀，相粘接的零件应注意定位。应注意胶层的厚度以0.03-0.15mm为宜、加热和加压工艺的使用。
3.4固化温度、压力、时间等必须严格按工艺规定。
3.5粘接后应清除多余的粘接剂。
三．典型部件装配要求
1滚动轴承的装配
1．1轴承在装配前必须是清洁的。必要时用煤油或汽油清洗干净。
1．2对于油脂润滑的轴承，装配时一般应注入约二分之一空腔规定的润滑脂。
1．3对压入法装配时，应用专门压具或在过盈配合环上垫上垫，不得通过滚动体或保持架传递压力或打击力。
1．4可调头装配的轴承，在装配时应将有编号的一端向外，以便识别。
1．5圆锥滚子轴承等，在装配时需保证一定的游隙或预紧力。安装时要根据技术要求，检查转动部件的启动力矩。
1.6 对于配合过盈量较大的轴承，应采用热套法装配，但加热时应采用合适的方式和工艺，不能影响轴承的性能。
2齿轮与齿轮箱传动装配
2．1齿轮副安装时，保证安装有正确的安装中心距、适当的齿侧间隙、齿面接触面积、齿面接触部位。
2．2装配圆锥齿轮时，小齿轮轴向定位是通过调整到“安装距”确定的，大齿轮是以侧隙决定其轴向位置。侧隙可压铅丝或百分表检验。齿面接触面积、齿面接触部位可用涂色法检查。接触斑点在齿高和齿宽方向不应小于40-60%。在无载荷时，接触斑点应靠近轮齿小端。
2．3滑移齿轮在轴上滑动自如，不应有咬死或阻滞现象，且轴向定位准确。
2．4 相啮合的圆柱齿轮副的轴向错位应符合如下规定：
当齿宽B≤100mm时，错位ΔB≤0.05B
当齿宽B>100mm时，错位ΔB≤5mm
2．5装配圆锥齿轮时，应按加工配对编号装配。
3链轮链条的装配
3．1主动链轮与被动链轮的轮齿几何中心平面应重合，其偏移量不得超过设计要求。若设计未规定，一般应不大于两轮中心距的千分之二。
3．2链条与链轮啮合时，工作边必须拉紧，并应保证啮合平稳。
3．3链条非工作边的下垂度应符合设计要求。若设计未规定，应按两链轮中心距的1%-5%调整。
四．液压系统的装配
1管路连接后不得有凹痕、皱折、压扁、弯瘪、扭转等现象，管路弯曲处应圆滑。
2管路安装要走向正确、排列整齐，并用管卡卡牢。液压系统工作要保证无渗漏现象。
3装配时使用密封填料或密封胶密封时，要注意防止进入系统中。
4对油封、YX和U型密封圈，组装前其唇口部位应涂上润滑油。
5油封需在压力机上用专用压装工具压装到工件座孔中
6密封圈组装时，不得使用有刃口的工具。
7组装时，如轴上（活塞杆）有螺纹、扁方等，为防止密封圈损坏，需采用装配导向套。
8对较大过盈的密封圈安装，可通过加热方式，但需以液压油为加热介质，并加热到密封圈许可范围内的温度。不得以水为介质加热.

9. 密封件装配
静密封：
管接头连接：
管接头应无变形和毛刺，长短要适当
接头部位不允许有压痕和锈蚀等缺陷
装配部位应清洗干净，不能有油污
密封胶要涂得均匀
螺纹连接件的扭矩要合适
法兰连接密封
检查贴合面是否贴牢，将贴合面杂质去除干净
垫片不能安置倾斜
连接螺纹应对称拧紧，拧紧力矩一致

五．零件的清洗
1液压系统的管路清洁度：对外购、外协的高压钢管、高压胶管、管接头等，在包装完好达到清洁度要求时，不须清洗。但需在安装时才可拆掉工艺保护。对低压胶管，在安装时用压缩空气吹一遍内壁。自制管接头、高压钢管，现无包装，需进行清洗。液压油箱清洗，要按照技术文件要求，用吸尘器、磁铁吸去异物、再生布擦拭两遍，保证其清洁。
2铸造的箱体、壳体类零件上残存的型砂、铁锈、切屑等应清除干净。清除不加工面的型砂和铁渣，可用錾子、钢丝刷等。清理加工面使用刮刀、砂布、锉刀。清理后用毛刷、压缩空气清理干净。清理时要保持加工面精度。
3单件和小批试制产品可在洗涤槽内用抹布擦洗或冲洗。成批和大量生产用清洗机清洗。零件清洗时，要防止零件表面的损伤，清洗后，及时进入装配室内，零件不能放置时间过长（参考具体选择的清洗剂使用说明），以防发生污染和锈蚀。
4橡胶制品如密封圈、油封等，包装完好清洁度较高时，不需清洗。如受污染清洗度较差（如在返修时），则需清洗，但严禁用汽油清洗，应使用酒精或清洗液清洗。
5滚动轴承等，原包装完好不需清洗。如受污染，需在油槽中清洗，清洗时，要边清洗 边转动滚动体。
6装配过程中产生的切屑(如配钻定位销孔等)，必须清理干净。

擦洗设备
浸洗和喷洗设备：
按零件传送方式分：单向时，通过时；按零件清洗方式分：零件回转和喷头回转
高压清洗
气相清洗设备
超声清洗设备
检测方法：目测手感检测，称重法检测

六．平衡：静平衡和动平衡
圆盘状转子：静平衡
刚性转子：低速动平衡（临界转速的1/3以下，转动时变形很小）
绕性转子：高速动平衡（转动时变形较大，在临界转速附近进行平衡，考虑平衡的同时要考虑绕曲和振动）

目前，有关设备的负载试验台通常采用涡流测功机、磁粉制动器、磁滞测功机、液力测功机、直流发电机、交流发电机等加载方式，各种加载方式各有其特点和不足：
涡流测功机加载方式：控制电路简单，造价较低，可以正反转加载，加载功率较大。但低速加载性能很差（零速无法加载），能耗很大，需要采用水冷进行冷却，。
磁粉制动器加载方式：控制电路简单，造价较低，可以正反转加载。但低速加载性能一般，高速加载很差，能耗很大，需要采用水冷进行冷却，加载功率小。
磁滞测功机加载方式：控制电路简单，造价较低，高速加载性能很好，可以正反转加载。但低速加载性能一般，能耗很大，加载功率很小。
液力测功机加载方式：加载功率大。但低速加载性能很差，高速加载性能一般，能耗大，不能正反转加载，设备占地较大。
交直流发电机带阻性负载加载方式：控制电路简单，造价较低。但在速度变化较大场合无法控制负载的投加，能耗很大。
直流发电机电封闭加载方式：高低速加载性能都很好，能耗很低，可以正反转加载，加载精度较高。但加载设备的控制电路需要自制，可靠性是个问题。
交流发电机变频矢量控制的电封闭加载方式：高低速加载性能都很好，能耗很低，可以正反转加载，加载精度较高，控制电路可采用成熟产品，可靠性能高，但造价较高。
由以上各种加载方式的比较可知：直流发电机电封闭加载方式与交流发电机变频矢量控制的电封闭加载方式综合性能都很好，考虑到本试验台功率大、速度范围宽，可靠性和稳定性要求都很高，我们认为本试验台应该采用交流发电机变频矢量控制的电封闭加载方式。

液力变速箱试验评价方法：
液力变速箱的故障模式主要有：动力不足、前进档、后退档不来、迟缓、微动不来、变速箱噪音大、传动效率低、漏油等。针对这些故障分析，确定以下工况进行检测。
① 怠速工况，分别测定空档、前进、后退各档空载扭矩损失、离合器压力。检测油位和各部分漏油情况，确认输出轴是否转动，有无异响，判断惰轮和输出齿轮是否装错，供油泵或变矩器是否有问题，前进、后退压力及压差是否正常，判断微动阀、前进、后退离合器的密封环有无问题，空档、后退开关是否正常。
② 最高效率工况：分别测定前进、后退档输出扭矩，测定最高效率。检测有无异响，各部分漏油情况，输出扭矩是否满足要求，判断微动阀、变矩器有无问题，离合器回路有无问题。
③ 零速工况：分别测定前进、后退档在零速时的输出扭矩，测定变矩器零速工况下变矩比及液力离合器工作是否正常，判断变矩器、液力离合器有无问题。
④ 高速工况：分别测定从前进、后退档变至空档换档时，液力离合器分离状况，检查有无异响，油位情况，输出轴是否停转，判断液力离合器有无问题。

试验台架设计基本方案：

气动系统基本构成

气源处理元件 润滑元件 各类传感器 其他辅助元件
(后冷却器,过滤器 (油雾器, (磁性开关 (消声器,快速接接头与软管,
干燥器,排水器) 集中润滑元件) 限位开关 液压缓冲器,
压力开关 气液转换器)
气动传感器)

气源设备--------------- 方向控制阀 ---------------气动执行元件 ---------驱动装置
空气压缩机 电磁换向筏, 汽缸
气罐 气动换向阀 摆动汽缸
手动换向筏 气马达
机械控换向阀 气抓
单向阀 真空吸盘
梭阀

流量控制阀(速度控制阀,缓冲阀,快速排气阀)
压力控制阀(减压阀,增压阀,安全阀,顺序阀,压力比例阀,真空发生器)

1.气源设备
1.1空气压缩机
1.1.1分类
低压()中压()高压()
容积型(减小体积,增加压力):活塞式(断续排气,需设气罐),滑片式,螺杆式(连续排气,不需气罐,排出气体可不含油)
速度型:(提高速度,增大压力):离心式,轴流式
1.1.2选择:根据气动系统所需压力和耗气量,确定空压机输出压力和吸入流量.
气动系统所需最高压力=空压机输出压力+压力损失
空压机吸入流量=k*空压机输出流量
空压机输出流量=气动系统所需最大耗气量或平均耗气量.
1.2后冷却器
将空压机出口的高温空气冷却到40度以下,将大量水蒸气和变质油雾冷凝成液态水滴和油滴.分为风冷和水冷.
1.3气罐
作用:消除脉动压力,进一步分离水分和油份,储存压缩空气
主要参数:容积,最高使用压力

2.气源处理元件
2.1自动排水器:
用于自动排除管道低处,油水分离器,气罐及各种过滤器底部等处的积水.
2.1.1气动自动排水器:浮子式,差压式,弹簧式
2.1.2电动自动排水器:
2.2过滤器
2.2.1主管路过滤器
安装在主管路中,清除压缩空气中的油污,水分和粉尘.
技术参数:配管口径,额定流量,额定流量下压降,使用压力范围,过滤精度,环境和介质温度,过滤元件寿命.
2.2.2空气过滤器
去除压缩空气中的固态杂志，水滴，油污，不能用于清除气态油，水。
技术参数:配管口径,使用压力范围，耐压性能，过滤精度,环境和介质温度,分水效率.
2．2．3油雾分离器
去除主管路过滤器和空气过滤器难以分离的0.3-5UM气状胶质粒子。
2．2．4微雾分离器，超微油雾分离器，除臭过滤器。
2．3干燥器
近一步清除水分，不能清除油份
一般分为冷冻式干燥器，吸附式干燥器
管路压缩空气：
压缩空气---油水分离器---气罐---主管路过滤器---空气过滤器---干燥器
2．4空气组合件
将过滤器，减压阀，油雾器三件连接成一体。

一．液压试验基础
液压原件的试验分为形式试验和出厂试验，型式试验是为了全面掌握元件的结构完整性，工作性能和耐久性，试验项目有动、静态特性，结构完整性和寿命试验，并将试验结果绘制成特性曲线。出厂试验用于产品出厂检验、验收和元件的修复验收，试验项目仅限于静态特性，达到所规定的性能数据要求。
1. 实验条件：
环境条件
环境温度
２０正负５度　　　或者按特定条件
油液条件

种类
粘度
温度波动

污染等级
石油基液压油或按特定条件
等级
Ａ
Ｂ
Ｃ
变化℃
±１
±２
±４

供油条件
压力脉动
试验流量
±０．５Ｍpa
公称流量或２００l/min
被试验条件

经过跑合
稳态条件
参数
不同等级允许的变化
Ａ
Ｂ
Ｃ
转速﹪
转矩﹪
流量﹪
压力﹪
±０．５
±０．５
±０．５
±０．５
±１．０
±１．０
±１．５
±１．５
±２
±２
±２．５
±２．５
测量条件
连接位置
测量仪器不能连接于干扰区

2.测量位置
1)测压点:离油口2-4倍管径处,离阀进口5倍管径以上
2)测温点: 离油口2-4倍管径处,离阀进口15倍管径以上
3)测流量点:泵出口,马达进口,其余点应修正

3.侧试精度等级:
被测参数: 不同测试精度等级的允许误差%
A B C
压力: ±0.5 ±1.5 ±2.5
流量 ±0.5 ±1.5 ±2.5
温度 ±0.5 ±1.0 ±2.0
转速 ±0.5 ±1.0 ±2.0
转矩 ±0.5 ±1.0 ±2.0
输入信号 ±0.5 ±1.5 ±2.5

三.典型液压件试验
液压油泵试验:
型式试验
1. 最大排量:在最大排量,空载压力下,测量公称转速的20%-50%中,任意一设定转速的排量和公称转速的排量.
2. 效率试验:
1).测量额定压力的20%，40%,70%,.85%几个数据,
2)测量公称转速的85%,55%,40%,和600r/min.
3. 自吸试验:最大排量,公称转速和空载压力下,测量吸入口真空度为0时的排量.以此为基准，测量排量下降1%时的真空度。
4. 噪音试验
5. 高低温试验
6. 冲击试验
7. 连续满载试验
8. 超速超载试验
出厂试验
1. 排量检查试验:公称转速,空载压力下,测定排量
2. 容积效率试验
3. 总效率试验
4. 超载试验:最大排量,公称转速,额定压力下125%或最高压力下运转1min以上
5. 冲击试验
6. 外渗漏试验

液压油缸试验:
型式试验:
1. 试运转
2. 最低启动压力
3. 内泄漏:压力下降
4. 负载效率:不同压力下活塞杆推出力
5. 耐压试验(外泄漏):试验腔压力为额定压力的1.5倍(额定压力16mpa)或1.25倍(额定压力大于16mpa)保压5分钟
6. 高温试验:90度油,运转1小时
7. 全行程试验
出厂试验:同型式试验,除高温试验.

多路阀试验
出厂试验
1. 油路型式及滑阀机能试验
2. 换向性能试验
3. 内泄漏:换向位置内泄漏:安全阀关闭,AB口关闭,P口加压,测量T口泄漏量
中间位置内泄漏:阀芯处中间位置,A或B口加压,除T口外其余油口封闭,测量T口泄漏量.
4. 安全阀机能.
5. 压力损失
6. 背压试验：T口2.5Mpa,保压3分钟。

敏感元件--------------------------变送器----------------------------显示仪表

机械式检测元件
机械式检测元件是将被测量转换成机械量信号,通常是位移,振动频率,转角等输出,可用于压力,力,加速度,温度等参数的测量,具有结构简单,使用安全,抗干扰能力强等优点.
电阻式检测元件
将被测量转换成电阻值的变化,然后利用测量电路测出电阻的变化值,从而达到对被测物理量检测的目的.可用于形变,位移,加速度压力和温度等的检测.如热电阻,湿敏电阻等.
电容式检测元件
将某些物理量的变化通过可变电容器，转变成电容量的变化，电容再进一步转换成电压、电流信号。它被广泛的用于位移,振动,角位移,加速度等机械量以及压力,差压等生产过程参数的测量.
热电式检测元件
利用敏感元件将温度变化转换成电量(电压)的变化.主要是热电偶,具有检测精度高,温度范围广等优点.
压电式检测元件
利用压电材料作为敏感元件,将外力的变化转换成电荷(通过电路转换成电压)的压电效应为基础来实现的.可以 把压力,加速度和扭矩等物理量转换成电信号输出
光电式检测元件
将光信号转换成电信号的元件,其物理基础是光电效应..光源发射出一定光强的光线,由光学元件形成光路照射到光电变换器上,在测量时被测量的变化转换成光信号的变化,从而引起点信号的变化.
磁电式检测元件
利用电磁感应定律,将被测量转变成感应电动势而进行测量的.适用于动态测量,可用于振动,转速,扭矩等的测量.

温度检测仪表
1. 温标
2. 热电偶温度计
3. 热电阻温度计
4. 非接触式温度计

压力检测仪表
1. 液体压力计
2. 弹性式压力检测仪表（压力表）
3. 压力传感器：将液体压力转换成电容或电阻的变化
4. 机械压力传感器：将机械压力转换成电容或电阻的变化

液位检测仪表
1． 液位标
2． 浮力式液位计
3． 电容式液位计

流量检测仪表
直接法：直接检测流体的容积
间接法：检测流体的流速，再乘以管道的截流面积
1．节流式流量计：通过节流孔的流量与压力有关，流量越大压差越大。通过检测压差来检测流量。
2．转子流量计
3．涡街流量计
4． 电磁流量计：用于 检测具有一定电导率的酸碱盐等液体，和含有固体颗粒的液体以及水的流量。
5． 容积式流量计：椭圆齿轮流量计
6． 涡轮流量计：流体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，涡轮的旋转速度随流量的变化而变化，通过涡轮外的磁电转换装置可将涡轮的旋转转换成电脉冲。

转矩转速仪：
1. 电阻应变片式
2. 扭转角位移式