張 建
冀中能源石家莊煤礦機械有限責任公司,河北 石家莊 050031
在機械設計過程中,不能單單以實現(xiàn)某種功能而盲目的設計一個產(chǎn)品。在設計時要將零部件的工藝性同整個機器裝配工藝性結合起來,使零部件的設計的更合理。
在產(chǎn)品設計中要將整臺機器劃分成套件、組件、部件的裝配單元。由于各裝配單元可以平行作業(yè),實現(xiàn)了裝配分級,由此大大縮短了裝配周期提高了效率,更便于保證組裝精度與方便維修。
比如鉆機,將變速箱的輸出軸與轉(zhuǎn)盤軸分開,制成兩根軸,用聯(lián)軸器聯(lián)接,變速箱與轉(zhuǎn)盤分成兩組部件可以各自單獨裝配。簡化了裝配工作量,易于保證裝配精度。
在設計產(chǎn)品時不僅要考慮裝配的分級作業(yè),還要考慮可以分開進行試驗。如設計產(chǎn)品中的某一部件轉(zhuǎn)子時可以單獨進行動平衡試驗等。
零件的結構設計中,在滿足其加工工藝性條件下要盡量減少裝配操作降低裝配難度,以提高裝配周期與裝配精度。
如圖1所示設計此類的齒輪時 (a)是用螺栓連兩齒輪,(b)是整體式結構,(b)的設計中在保證加工工藝性的前提下就比較合理,減少了裝配操作。
圖1 齒輪
在零件的連接設計中,選擇合理的連接方式。比如設計標牌安裝時有些設計人員就不考慮裝配難易程度。方案1:在標牌安裝表面配鉆絲底孔,套口,最后用螺釘連接成。方案2:在標牌安裝表面配鉆孔后直接用鉚釘鉚接成。根據(jù)裝配難易程度可知方案2比較合理。如果在工況合理的情況下標牌也可以直接粘接成。
比如在一對圓柱齒輪嚙合,使小齒輪比大齒輪稍寬一點,避免了在裝配誤差時仍能使兩齒輪正確嚙合。
如在設計油缸時,缸蓋的孔與缸體的孔有同軸度要求。方案一缸蓋 缸體是用螺紋連接,螺紋間有間隙,不能保證其同軸度要求。方案二缸蓋與缸體是用螺栓連接,缸蓋設有止口定位,這樣就保證了同軸度的要求。
在軸承安裝時有些需要有軸向間隙要求。通過對軸承端蓋止口的返工或加減相應端蓋處墊的數(shù)量來保證軸承間隙。
設計產(chǎn)品零件時要結合相關的零部件圖與總裝圖,要考慮到裝配的可操作性。
如圖2將套裝入箱體內(nèi),套與箱體在同一方向的接觸面只能有一個。這樣既滿足裝配又降低加工精度。圖(a)當加工有誤差是可能導致裝配不到位。圖(b)則避免了這種情況。
圖2 箱體中的套
另外為了便于安裝,在設計中要避免兩端配合面同時進行裝配,零部件拆裝要有吊裝孔,緊固的螺釘用扳手是否有空間,將軸穿如孔中相應的軸與孔要有倒角,軸承、齒輪等件拆裝是否方便,裝配時零部件間是否互相干涉,等等。
裝配工藝性對產(chǎn)品的整個生產(chǎn)過程影響很大,它是評價機器設計好壞的標志之一,它所包含范圍很廣,以上論述的還遠遠不夠。不管怎樣,在設計過程中要靈活掌握,不但要考慮滿足結構的加工工藝性,還要保證裝配工藝的合理性。
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