1-第12章 船舶柴油機裝配工藝

1、miller23232021-12-211Boring rod232021-12-212(第第12章章 船舶柴油機裝配工藝船舶柴油機裝配工藝)2021-12-213重點：重點：裝配工藝規(guī)程制定方法裝配工藝規(guī)程制定方法 與步驟、保證裝配精度與步驟、保證裝配精度 的方法，筒形活塞柴油的方法，筒形活塞柴油 機裝配工藝過程、大型機裝配工藝過程、大型 低速柴油機裝配特點。低速柴油機裝配特點。難點：難點：裝配工藝尺寸鏈封閉環(huán)裝配工藝尺寸鏈封閉環(huán) 的確定與計算。的確定與計算。 第十二章第十二章 船舶柴油機裝配工藝船舶柴油機裝配工藝Assembly Technology of Marine Diesel202

2、1-12-2141.1.概述概述l1 1）裝配概念）裝配概念(assembly conception)l根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求，將根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求，將零件組合成零件組合成組件組件和和部件部件，并進(jìn)一步將它們并進(jìn)一步將它們組合成機組合成機器器的過程，稱為裝配。的過程，稱為裝配。l基本內(nèi)容：裝配、調(diào)整、基本內(nèi)容：裝配、調(diào)整、檢驗、試驗、油漆和包裝。檢驗、試驗、油漆和包裝。l2 2）裝配精度）裝配精度l尺寸精度、位置精度、相尺寸精度、位置精度、相對運動精度對運動精度和和接觸精度接觸精度。第一節(jié)第一節(jié) 裝配工藝規(guī)程制訂裝配工藝規(guī)程制訂2021-12-215l（1）尺寸精度）尺寸精度(dimension

3、precision)l配合間隙或過盈、零部件間的軸向間隙、軸向距離以及軸線距離。配合間隙或過盈、零部件間的軸向間隙、軸向距離以及軸線距離。l（2 2）位置精度）位置精度l零件間的平行度、垂直度、同軸度和各種跳動。零件間的平行度、垂直度、同軸度和各種跳動。l（3 3）相對運動精度）相對運動精度l指相對運動的零部件間在指相對運動的零部件間在運動方向運動方向和和運動位置運動位置上的精度。上的精度。l（4 4）接觸精度）接觸精度(contacting precision )l指兩配合表面、接觸表面和連接表面間達(dá)到規(guī)定的接觸斑點數(shù)目及分指兩配合表面、接觸表面和連接表面間達(dá)到規(guī)定的接觸斑點數(shù)目及分布以及接

4、觸面積大小，如定時齒輪。布以及接觸面積大小，如定時齒輪。l3 3）裝配尺寸鏈）裝配尺寸鏈l裝配中，裝配中，最后得到的環(huán)為最后得到的環(huán)為封閉環(huán)封閉環(huán)，精度指標(biāo)也常作為，精度指標(biāo)也常作為封閉環(huán)封閉環(huán)。2021-12-216A1A2A3N曲曲軸軸連連桿桿V型機連桿型機連桿2021-12-217l2.2.制定裝配工藝規(guī)則的基本原則制定裝配工藝規(guī)則的基本原則l1 1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量。）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量。l2 2）滿足裝配周期要求（需保證機械零件加工）滿足裝配周期要求（需保證機械零件加工基礎(chǔ)之上）?；A(chǔ)之上）。l3 3）鉗工裝配工作量盡可能小，實現(xiàn)裝配自動）鉗工裝配工作量盡可能小，實現(xiàn)裝配自動化?；?。l

5、4 4）減少裝配成本。）減少裝配成本。2021-12-218l3.3.制定裝配工藝規(guī)程的方法與步驟制定裝配工藝規(guī)程的方法與步驟l包括包括4 4個部分：產(chǎn)品分析、裝配組織形式、個部分：產(chǎn)品分析、裝配組織形式、 裝配工藝過程、裝配工藝文件。裝配工藝過程、裝配工藝文件。l1) 1) 產(chǎn)品分析產(chǎn)品分析l分析圖紙與技術(shù)要求。分析圖紙與技術(shù)要求。l尺寸鏈及尺寸鏈及結(jié)構(gòu)裝配工藝性結(jié)構(gòu)裝配工藝性分析。分析。l裝配單元。裝配單元。 2021-12-219l2 2）裝配組織形式）裝配組織形式l 取決于產(chǎn)品的取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)和和現(xiàn)有生產(chǎn)條件現(xiàn)有生產(chǎn)條件。l 裝配組織形式裝配組織形式：固

6、定式和移動式：固定式和移動式。l 固定式固定式(stationary type) 裝配全部在一個固定的地點進(jìn)行，產(chǎn)品在裝配全部在一個固定的地點進(jìn)行，產(chǎn)品在裝配過程中不移裝配過程中不移動動。l 移動式移動式(move mode) 將零件、部件用輸送帶或小車按裝配順序從將零件、部件用輸送帶或小車按裝配順序從一個裝配地點一個裝配地點移到一個裝配地點移到一個裝配地點。l連續(xù)移動連續(xù)移動與與間歇移動間歇移動。2021-12-2110機座機座A字架字架道門道門十字頭組十字頭組曲軸曲軸主軸承主軸承連桿組連桿組活塞組活塞組貫穿螺栓貫穿螺栓氣缸體氣缸體主軸承蓋、螺栓主軸承蓋、螺栓氣缸蓋氣缸蓋噴油器噴油器盤車組盤

7、車組部裝部裝主動齒輪主動齒輪飛輪、前置輪飛輪、前置輪傳動齒輪、傳動齒輪、調(diào)速器調(diào)速器注油器注油器及傳動及傳動管系及管系及噴油泵噴油泵部裝部裝掃氣箱、掃氣箱、排氣管、排氣管、增壓器增壓器氣缸滑油管氣缸滑油管活絡(luò)油管活絡(luò)油管操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)管系管系活絡(luò)油管活絡(luò)油管2021-12-2111l3 3）裝配工藝過程的確定）裝配工藝過程的確定l（1 1）裝配工作的基本內(nèi)容）裝配工作的基本內(nèi)容l清洗、刮削、平衡、找正、調(diào)清洗、刮削、平衡、找正、調(diào)整、連接，還包括檢驗、試運整、連接，還包括檢驗、試運轉(zhuǎn)、油漆、包裝等。轉(zhuǎn)、油漆、包裝等。l（2 2）裝配工藝及相應(yīng)的設(shè)備）裝配工藝及相應(yīng)的設(shè)備l 壓配、活塞裝入氣缸

8、用專用工壓配、活塞裝入氣缸用專用工具具l（3 3）裝配順序）裝配順序l劃分裝配單元。劃分裝配單元。l選擇某一零件或比它更低一級選擇某一零件或比它更低一級的裝配單元作為基礎(chǔ)件的裝配單元作為基礎(chǔ)件. .2021-12-2112l例：例：A A字架字架以以機座作為基機座作為基準(zhǔn)件準(zhǔn)件，一般，一般先下后上先下后上，先先內(nèi)后外，先難后易，先重內(nèi)后外，先難后易，先重大后輕小，先精密后一般大后輕小，先精密后一般。l4 4）裝配工序劃分與設(shè)計）裝配工序劃分與設(shè)計l5 5）填寫裝配工藝文件及）填寫裝配工藝文件及檢驗與試驗規(guī)范檢驗與試驗規(guī)范2021-12-2113l4. 4. 保證裝配精度方法保證裝配精度方法l1

9、 1）互換法）互換法l（1 1）完全互換法）完全互換法(complete interchangeability)l在全部產(chǎn)品中，裝配時各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小位置，在全部產(chǎn)品中，裝配時各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小位置，裝入后即能達(dá)到裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)封閉環(huán)的公差要求，稱為完全互換法。的公差要求，稱為完全互換法。l特點特點： 裝配容易裝配容易、工人技術(shù)水平要求不高，裝配生產(chǎn)率高，裝配時間定額、工人技術(shù)水平要求不高，裝配生產(chǎn)率高，裝配時間定額穩(wěn)定，易于組織裝配流水線生產(chǎn)，企業(yè)間協(xié)作、維修與備品問題也穩(wěn)定，易于組織裝配流水線生產(chǎn)，企業(yè)間協(xié)作、維修與備品問題也易于解決。易于解決。l多用于

10、多用于精度要求不高精度要求不高的的少環(huán)數(shù)少環(huán)數(shù)尺寸鏈尺寸鏈。2021-12-21141- 1- 活塞；活塞；2-2-襯套；襯套；3-3-活塞銷；活塞銷； 4-4-連桿連桿1234（N）r（瓦）（瓦）R(孔孔)2021-12-2115l（2 2）大數(shù)互換法）大數(shù)互換法（不完全互換法）（不完全互換法）l大數(shù)互換法指在大數(shù)互換法指在絕大多數(shù)絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時的各組成環(huán)零件不需挑產(chǎn)品中，裝配時的各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)公差要求。選或改變其大小或位置，裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)公差要求。l采用統(tǒng)計法來處理。采用統(tǒng)計法來處理。l擴大組成環(huán)公差，擴大組成環(huán)公差，組成環(huán)尺寸成

11、組成環(huán)尺寸成正態(tài)分布正態(tài)分布時，封閉環(huán)也一定呈時，封閉環(huán)也一定呈正正態(tài)分布態(tài)分布。封閉環(huán)公差封閉環(huán)公差 與各組成環(huán)公差的關(guān)系。與各組成環(huán)公差的關(guān)系。0T1120niiTT11220niiiTkT各組成環(huán)尺寸分布不同時各組成環(huán)尺寸分布不同時各組成環(huán)尺寸分布相同時各組成環(huán)尺寸分布相同時2021-12-2116l不完全互換法不完全互換法應(yīng)用于應(yīng)用于大批大量大批大量生產(chǎn)中，在裝配精度要求高和尺寸鏈生產(chǎn)中，在裝配精度要求高和尺寸鏈環(huán)數(shù)較多的情況下使用，顯得有優(yōu)越性環(huán)數(shù)較多的情況下使用，顯得有優(yōu)越性 組成環(huán)平均公差組成環(huán)平均公差1)(20nTTM2) 選擇裝配法選擇裝配法大批量生產(chǎn)、組成環(huán)大批量生產(chǎn)、組成

12、環(huán)多多而且裝配精度要求很高的尺寸鏈而且裝配精度要求很高的尺寸鏈，如果采，如果采用完全互換法，則零件的公差過嚴(yán)，甚至超過了加工工藝的實現(xiàn)用完全互換法，則零件的公差過嚴(yán)，甚至超過了加工工藝的實現(xiàn)可能性?？赡苄?。將將公差放到經(jīng)濟可行的程度公差放到經(jīng)濟可行的程度，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證裝配精度要求。保證裝配精度要求。有三種方法：有三種方法：直接選配法、分組選配法直接選配法、分組選配法和和復(fù)合選配法復(fù)合選配法。2021-12-2117l(1)(1)直接選配法直接選配法(direct trial and error procedure)l 優(yōu)點：事先不分組，達(dá)到

13、很高的裝配精度；優(yōu)點：事先不分組，達(dá)到很高的裝配精度；l 缺點：裝配工人技術(shù)要求高，裝配時間不易控制，不適合缺點：裝配工人技術(shù)要求高，裝配時間不易控制，不適合大批量生產(chǎn)。大批量生產(chǎn)。l(2)(2)分組裝配法分組裝配法( (packet assembling) )l將組成環(huán)公差增大若干倍（一般將組成環(huán)公差增大若干倍（一般3 36 6倍），按經(jīng)濟公差加倍），按經(jīng)濟公差加工工按實際尺寸分組。按實際尺寸分組。同一組內(nèi)零件可互換同一組內(nèi)零件可互換，組數(shù)愈多，組數(shù)愈多，裝配精度愈高。裝配精度愈高。l特點：特點：l一般可用于一般可用于組成環(huán)公差都相等組成環(huán)公差都相等的裝配鏈，的裝配鏈，分組數(shù)不宜太多分組數(shù)不

14、宜太多，否則增加檢驗工時與費用。否則增加檢驗工時與費用。2021-12-2118l零件分組數(shù)零件分組數(shù)lKi=Ti /TilKi 第第i個零件的分組數(shù)，個零件的分組數(shù)，i =1, 2, 3n；lTi 組成環(huán)中第組成環(huán)中第i個零件的個零件的經(jīng)濟公差經(jīng)濟公差；lTi 組成環(huán)中第組成環(huán)中第i個零件的公差。個零件的公差。l取最大的零件分組取最大的零件分組Kmax。2021-12-2119l(3)(3)復(fù)合選配法復(fù)合選配法l 分組裝配法分組裝配法+ +直接選配法直接選配法l 加工后預(yù)測分組，裝配時相應(yīng)組內(nèi)裝配，同一組內(nèi)零件加工后預(yù)測分組，裝配時相應(yīng)組內(nèi)裝配，同一組內(nèi)零件可互換。這種方法：提高裝配精度，減

15、少分組數(shù)。可互換。這種方法：提高裝配精度，減少分組數(shù)。l3) 3) 修配法修配法l有將零件有將零件公差加大公差加大，以利于加工，裝配時，通過補充機械，以利于加工，裝配時，通過補充機械加工或手工修配的方法，改變尺寸鏈中預(yù)先規(guī)定的加工或手工修配的方法，改變尺寸鏈中預(yù)先規(guī)定的某個組某個組成環(huán)尺寸成環(huán)尺寸，以達(dá)到封閉環(huán)規(guī)定的精度要求（此環(huán)即，以達(dá)到封閉環(huán)規(guī)定的精度要求（此環(huán)即補償補償環(huán)環(huán)）。）。l補償環(huán)選擇原則：補償環(huán)選擇原則：形狀較簡單、修配量小、便于裝卸、易形狀較簡單、修配量小、便于裝卸、易于修配的零件。于修配的零件。2021-12-2120l特點：特點：高的裝配精度，但增加一道修配工序，要求技術(shù)

16、熟高的裝配精度，但增加一道修配工序，要求技術(shù)熟練工人，修配時間難定，且不易保證裝配流水線生產(chǎn)要求，練工人，修配時間難定，且不易保證裝配流水線生產(chǎn)要求，用于單件、成批、組成環(huán)較多，裝配精度又高。用于單件、成批、組成環(huán)較多，裝配精度又高。l 4.4.調(diào)整法調(diào)整法(method of adjustment)l對于精度要求較高的尺寸鏈，不能按完全互換法進(jìn)行裝配對于精度要求較高的尺寸鏈，不能按完全互換法進(jìn)行裝配時，除了可用時，除了可用修配法修配法外，還可用調(diào)整法。外，還可用調(diào)整法。l可動調(diào)整法可動調(diào)整法（可動補償法）（可動補償法）、固定調(diào)整法、固定調(diào)整法（固定補償法）（固定補償法）和和誤差抵消調(diào)整法誤差

17、抵消調(diào)整法三種。三種。l1 1）可動調(diào)整法）可動調(diào)整法l例：配氣機構(gòu)中桿和搖臂間的間隙例：配氣機構(gòu)中桿和搖臂間的間隙2021-12-2121l1 1）可動調(diào)整法）可動調(diào)整法l例：配氣機構(gòu)頂桿和搖臂間的間隙例：配氣機構(gòu)頂桿和搖臂間的間隙2021-12-2122l2 2）固定調(diào)整法）固定調(diào)整法l在尺寸鏈中，選定在尺寸鏈中，選定一個一個或加入或加入一個零件一個零件作調(diào)整作調(diào)整法，按一定尺寸間隔制成法，按一定尺寸間隔制成一組專門零件一組專門零件，選用，選用其中其中某一級的零件某一級的零件來做補償。來做補償。Ll調(diào)整墊片調(diào)整墊片2021-12-2123l3 3）誤差抵消法）誤差抵消法l調(diào)整某相關(guān)零件的調(diào)

18、整某相關(guān)零件的誤差誤差大小大小和和方向方向，使其加工誤差互，使其加工誤差互相抵消一部分，從而使封閉環(huán)達(dá)到其所要求的公差和相抵消一部分，從而使封閉環(huán)達(dá)到其所要求的公差和極限偏差。極限偏差。l相關(guān)尺寸公差可放大，工人技術(shù)水平高，裝配工作量相關(guān)尺寸公差可放大，工人技術(shù)水平高，裝配工作量大，多用于批量不大中小批和單件生產(chǎn)，補償環(huán)是一大，多用于批量不大中小批和單件生產(chǎn)，補償環(huán)是一個矢量，且多于一個，常見個矢量，且多于一個，常見補償環(huán)是軸承跳動量、偏補償環(huán)是軸承跳動量、偏心量、同軸度。心量、同軸度。 2021-12-2124l調(diào)整法優(yōu)點：調(diào)整法優(yōu)點：l可使封閉環(huán)達(dá)到任意精度要求?？墒狗忾]環(huán)達(dá)到任意精度要求

19、。l各組成環(huán)尺寸公差可放大。各組成環(huán)尺寸公差可放大。l易實現(xiàn)流水生產(chǎn)。易實現(xiàn)流水生產(chǎn)。l可通過調(diào)整補償件位置或更換補償環(huán)的方法，來保證機可通過調(diào)整補償件位置或更換補償環(huán)的方法，來保證機器正常工作性能。器正常工作性能。l調(diào)整法缺點：調(diào)整法缺點：l增加了增加了尺寸鏈的零件數(shù)尺寸鏈的零件數(shù)。l適用于適用于封閉環(huán)精度要求高封閉環(huán)精度要求高的尺寸鏈，或的尺寸鏈，或磨損尺寸磨損尺寸有變化的有變化的尺寸鏈。尺寸鏈。2021-12-2125l12-2 12-2 筒形活塞柴油機裝配工藝過程筒形活塞柴油機裝配工藝過程Assembly technique of Trunck piston diesell分部裝和總裝

20、過程。分部裝和總裝過程。l1.1.機座安裝機座安裝l噴砂處理、水壓試驗、機內(nèi)表面涂以防銹漆，測機座水噴砂處理、水壓試驗、機內(nèi)表面涂以防銹漆，測機座水平面的平面度（水碗、光學(xué)準(zhǔn)直儀、水平尺）望光、拉平面的平面度（水碗、光學(xué)準(zhǔn)直儀、水平尺）望光、拉線來測量軸承座孔中心。線來測量軸承座孔中心。2021-12-21262021-12-2127l2.2.主軸承與曲軸安裝主軸承與曲軸安裝l1 1）主軸承裝配）主軸承裝配l 檢查軸瓦合金檢查軸瓦合金清洗清洗著色檢查著色檢查軸瓦軸瓦與孔貼合與孔貼合情況。情況。l2 2）曲軸裝配）曲軸裝配l 軸頸涂色油軸頸涂色油接觸接觸角角40406060aSliding be

21、aringContact areanoncontact areaO2021-12-2128檢查檢查軸頸圓徑向跳動軸頸圓徑向跳動測臂距測臂距差差橋規(guī)測量（首尾端）橋規(guī)測量（首尾端）調(diào)整調(diào)整軸承間隙。軸承間隙。2021-12-2129測臂距差測臂距差 2021-12-2130、為曲軸臂距差裝配的標(biāo)準(zhǔn)為曲軸臂距差裝配的標(biāo)準(zhǔn)l左方表示曲軸安裝良好。左方表示曲軸安裝良好。l左方表示曲軸安裝合格。左方表示曲軸安裝合格。l營運中，最大允許極限。營運中，最大允許極限。IIIIILSOS-活塞行程活塞行程; L臂距差臂距差2021-12-2131l曲軸軸向間隙調(diào)整曲軸軸向間隙調(diào)整S2LS3S1推力軸承推力軸承推

22、力塊推力塊lS3=S1+(0.05-0.20)lS2=0.0006L+S32021-12-2132橋規(guī)橋規(guī)2021-12-2133l曲軸軸線理想狀態(tài)曲軸軸線理想狀態(tài)l（1 1）曲軸靜態(tài)時，臂距差為）曲軸靜態(tài)時，臂距差為“0”0”值到一定的值到一定的“-”-”值值，“-”-”有利。有利。l（2 2）曲軸軸線呈下凹形）曲軸軸線呈下凹形“ ”“ ”，有利于抵消柴油機自重，有利于抵消柴油機自重引起的機座和船體變形。引起的機座和船體變形。l（3 3）臂距差為）臂距差為“-”-”對抵消重量有利（活塞連桿）。對抵消重量有利（活塞連桿）。l對對中機艙、船體剛性好中機艙、船體剛性好時，臂距差全部或大部分調(diào)整到小

23、時，臂距差全部或大部分調(diào)整到小的的“-”-”或或“0”0”值，使值，使空載或滿載都在臂距差為空載或滿載都在臂距差為“-”-”值值的狀態(tài)下運行的狀態(tài)下運行。 2021-12-2134l對對船體剛性較差船體剛性較差時，采用時，采用“反變形反變形”，空載時調(diào)一定，空載時調(diào)一定“+ +”值，值，“” ” ，滿載時在臂距差為滿載時在臂距差為“-”-”值的狀態(tài)下運行值的狀態(tài)下運行。l飛輪端曲軸臂距差理想狀態(tài)及其調(diào)整：飛輪端曲軸臂距差理想狀態(tài)及其調(diào)整：l曲軸裝上飛輪后，臂距差向負(fù)值曲軸裝上飛輪后，臂距差向負(fù)值（- -）發(fā)展，控制發(fā)展，控制“-”-”有有兩種方法：兩種方法：l抬高鄰近飛輪端軸承，但不能太高。抬

24、高鄰近飛輪端軸承，但不能太高。l抬高外伸軸承。抬高外伸軸承。 2021-12-2135l3.3.機體裝配機體裝配(main frame assembly)l氣缸軸線氣缸軸線曲軸軸線，并相交。曲軸軸線，并相交。l機體下平面與機座上平面應(yīng)緊密接觸，機體下平面與機座上平面應(yīng)緊密接觸，0.050.050.10mm0.10mm厚的厚的厚薄規(guī)不應(yīng)插入厚薄規(guī)不應(yīng)插入。l定位：橫向采用機體兩端主軸承孔開定位：橫向采用機體兩端主軸承孔開檔平面的中心平面與機座主軸承檔平面的中心平面與機座主軸承開檔開檔平面的中心平面平面的中心平面為定位基準(zhǔn)來校正。為定位基準(zhǔn)來校正。l縱向采用機體與機床的縱向采用機體與機床的劃線劃線

25、來核準(zhǔn)。來核準(zhǔn)。l用螺栓將機體與機體固定。用螺栓將機體與機體固定。a2021-12-21362021-12-2137l密封圈密封圈氣缸套氣缸套機體（機體安裝到機座前）機體（機體安裝到機座前）水壓水壓l試驗（試驗（1.51.5倍的工作壓力）倍的工作壓力）l4.4.活塞連桿部件裝配活塞連桿部件裝配l襯套襯套+ +大端蓋大端蓋桿身桿身 通過活塞銷組裝在一起。通過活塞銷組裝在一起。l活塞銷軸承、環(huán)活塞銷軸承、環(huán)活塞活塞l保證活塞軸線與連桿大端軸承軸線垂直保證活塞軸線與連桿大端軸承軸線垂直l校中（將運動部件裝入氣缸后）校中（將運動部件裝入氣缸后）l活塞在活塞在上止點上止點，測量活塞與氣缸套間間隙（頭部與裙部、，測量活塞與氣缸套間間隙（頭部與裙部、橫向、縱向）。橫向、縱向）。l活塞在活塞在下止點下止點（同上），校正合格后初步檢查（