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1、装配工艺基础第节 装配精度及装配尺寸链1第二节 装配方法5第三节 装配组织形式及装配工艺规程8第四节 装配技术11第五节 常用装配工具18将加工好的各个零件（或部件）根据一定的技术条件连接成完整的机器（或部件）的过程，称为柴油机（或部件）的装配。船舶柴油机是由几千个零件组成的，其装配工作是一个相当复杂的过程。柴油机的装配是柴油机制造过程中最后一个阶段的工作。一台柴油机能否保证良好的工作性能和经济性以及可靠地运转，很大程度上决定于装配工作的好坏，即装配工艺过程对产品质量起决定的影响。因此，为了提高装配质量和生产率，必须对与装配工艺有关的问题进行分析研究。例如，装配精度、装配方法、装配组织形式、柴
2、油机装配工艺过程及其应注意的问题和装配技术规范等等。第节 装配精度及装配尺寸链一、装配精度船舶柴油机制造时，不仅要求保证各组成零件具有规定的精度，而且还要求保证机器装配后能达到规定的装配技术要求，即达到规定的装配精度。柴油机的装配精度既与各组成零件的尺寸精度和形状精度有关，也与各组成部件和零件的相互位置精度有关。尤其是作为装配基准面的加工精度，对装配精度的影响最大。例如，为了保证机器在使用中工作可靠，延长零件的使用寿命以及尽量减少磨损，应使装配间隙在满足机器使用性能要求的前提下尽可能小。这就要求提高装配精度，即要求配合件的规定尺寸参数同装配技术要求的规定参数尽可能相符合。此外，形状和位置精度也
3、尽可能同装配技术要求中所规定的各项参数相符合。为了提高装配精度，必须采取一些措施：提高零件的机械加工精度；提高柴油机各部件的装配精度；改善零件的结构，使配合面尽量减少；采用合理的装配方法和装配工艺过程。柴油机及其部件中的各个零件的精度，很大程度上取决于它们的制造公差。为了在装配时能保证各部件和整台柴油机达到规定的最终精度（即各部分的装配技术要求），这就有必要利用尺寸链的原理来确定柴油机及其部件中各零件的尺寸和表面位置的公差。根据尺寸链的分析，可以确定达到规定的装配技术要求所应采取的最适当的装配方法和工艺措施。二、装配尺寸链装配尺寸链：任何一个机构，如活塞连杆机构、配气机构等，都是由若干个相互关
4、联的零件所组成，这些零件的尺寸就反映着它们之间的关系，并形成尺寸链。这种表示机构中各零件之间的相互关系的尺寸链，就称之为装配尺寸链。装配尺寸链可由装配图看出，如图1-1所示为活塞与气缸配合的装配尺寸链图。图中b)所示为其相应的尺寸链简图。图1-1 活塞与气缸套的配合的尺寸链图装配尺寸链中的封闭环，它在装配前是不存在的，而是在装配后才形成的，如图1-1（b)中的N。封闭环通常就是装配技术要求。其中如果某组成环的尺寸增大（其他各组成环不变情况下），使封闭环的尺寸也随之增大，则此组成环称为增环，如果某组成环尺寸增大，使封闭环的尺寸随之减少，则此组成环称为减环。封闭环的基本尺寸等于所有各组成环基本尺寸
5、的代数和，即等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。它可由下式表示：式中：N封闭环的基本尺寸；AzA1、A2、Am，为各增环的基本尺寸；m增环数；AjAm+1、Am+2、An-1，为各减环的基本尺寸；n尺寸链的环数（包括封闭环在内）。为了使装配达到规定的装配技术要求，从尺寸链的观点看，就是要保证尺寸链中的封闭环达到规定的精度要求。尺寸链封闭环的公差等于所有各组成环的公差之和。它可由下式表示：式中：N封闭环的公差；Ai各组成环的公差；n尺寸链的环数（包括封闭环在内）。以上是用完全互换法计算尺寸链的基本公式。分析柴油机的装配尺寸链时，应从装配图中，找出各个零件或部件之间的相互关联的尺
6、寸链关系，然后按照装配技术要求，找出以此技术要求为封闭环的装配尺寸链。同理，根据各个部件的装配技术要求，依次找出机器的全部装配尺寸链。例1 柴油机压缩室高度装配尺寸链及其计算。图1-2所示为柴油机各零件所组成的尺寸链关系图。为了保证柴油机的压缩比，压缩容积必须保持恒定，即压缩室的高度必须一定。压缩室高度以N表示。N是在装配后形成的，因此，N为封闭环。从柴油机的装配图中，可以找出由固定件和运动件等为组成环所构成的尺寸链。a) b)图1-2 柴油机压缩室高度计算尺寸链图图中：A1主轴承孔轴线至机座上平面的距离；A2机座垫片厚度；A3机体总高度；B4机体上装气缸套的凹坑深度；A5气缸套垫片厚度；A6
7、气缸套凸肩高度；A7气缸盖垫片厚度（压缩后的尺寸）；B8气缸盖凸台高度；B9活塞销轴线至活塞顶平面之距离；A10连杆小端孔与活塞销间隙的一半；B11连杆大小端孔轴线距离；A12连杆大端孔与曲柄销间隙的一半；B13曲柄半径；A14主轴承孔至主轴颈间隙的一半。以上各尺寸参数都直接影响到压缩室的高度。因此，压缩室高度N的基本尺寸为：而压缩室高度公差N等于所有各组成环公差的总和（其中尺寸Bi以Ai来代替），即：式中：Ai各组成环的公差。例2 如图1-3所示，在柴油机的曲轴主轴颈与止推轴承配合中，由主轴颈、两个止推环、主轴承的轴向尺寸和轴向间隙形成一个装配尺寸链。根据使用要求，规定轴向间隙为，由结构设计
8、要求，主轴颈轴向长度基本尺寸为A1，主轴承轴向长度基本尺寸为A3。试计算有关零件轴向基本尺寸和公差带。图1-3 曲轴主轴颈与止推主轴承配合及轴向尺寸的尺寸链根据尺寸链方程式，两个止推环的基本尺寸可用下式表示：设两个止推环厚度相等，即，得根据封闭环公差方程式，各组成环公差与封闭环公差存在下列不等式：用等公差的分配方法求得各组成环的平均公差为：由于各组成环零件加工不太困难，而且组成环环数不多，可以采用极值解法。求出平均公差后，还要根据各组成环制造的难易程度和经济合理性，进行调整，调整后各组成环的公差之和仍应满足不等式的要求。组成环A2、A4容易加工，公差可以减小；组成环A1加工较难保证需要增大公差
9、值而A3维持其平均公差值，加工还不是很困难。确定各组成环的上、下偏差：组成环A1为包容尺寸按基准孔考虑，下偏差为零；A3则为被包容尺寸按基准轴考虑，上偏差为零，A2、A4做为协调环，其偏差不能再按单向偏差形式考虑，而由尺寸链的计算来确定。为了制造方便取A2、A4的上偏差相等（SA2=SA4)和下偏差相等(XA2=XA4)。由下式可分别求得A2、A4的上、下偏差。第二节 装配方法装配方法与解装配尺寸链的方法是密切相关的。为了达到规定的装配技术要求，解尺寸链确定部件或柴油机装配中各个零件的公差时，必须保证它们装配后所形成的积累误差不大于部件或柴油机按其工作性能要求所允许的数值。常用的装配方法有完全
10、互换装配法、不完全互换装配法、选择装配法、修配法、调整法等五种。一、完全互换装配法完全互换装配法的实质是：以完全互换为基础来确定机器中各个零件的公差，零件不需要作任何挑选、修配或调整，装配成部件或机器后就能保证达到预先规定的装配技术要求。用完全互换装配法时，解尺寸链的基本要求是：各组成环的公差之和不得大于封闭环的公差。可用下式来表示为了实现上述装配方法，应将每个零件的制造公差预先给予规定，实践中常采用等公差法和等精度法来解决这个问题。用完全互换装配法的主要优点是：可以保证完全互换性，装配过程较简单；可以采用流水装配作业，生产率较高；不需要技术水平高的工人；机器的部件及其零件的生产便于专业化，容
11、易解决备件的供应问题。但是，这种方法也存在一定的缺点：对零件的制造精度要求较高，当环数较多时有的零件加工显得特别困难。因此，这种方法只适用于生产批量较大、装配精度较高而环数少的情况，或装配精度要求不高的多环情况中。针对这种情况，尤其对多环且装配精度要求高的场合，可采用不完全互换装配法。二、不完全互换装配法不完全互换装配法又称部分互换装配法。这种方法的实质是：考虑到组成环的尺寸分布情况，以及其装配后形成的封闭环的尺寸分布情况，可以利用概率论给组成环的公差规定得比用完全互换装配法时的公差大些，这样在装配时，大部分零件不需要经过挑选、修配或调整就能达到规定的装配技术要求，但有很少一部分零件要加以挑选
12、、修配或调整才能达到规定的装配技术要求。换句话说，用这种装配方法时，有很少一部分尺寸链的封闭环的公差将超过规定的公差范围，不过可将这部分尺寸链控制在一个很小的百分数之内，此百分率称为“危率”（或“冒险率”）。这样，根据封闭环的公差计算组成环的公差时，必须考虑到危率和组成环的尺寸分布曲线的形状。不完全互换装配法在大批量生产中，装配精度要求高和尺寸链环数较多的情况下使用，显得更优越。三、选择装配法选择装配法就是将尺寸链中组成环（零件）的公差放大到经济可行的程度，然后从中选择合适的零件进行装配，以达到规定的装配技术要求。用此法装配时，可在不增加零件机械加工的困难和费用情况下,使装配精度提高。选择装配
13、法在实际使用中又有两种不同的形式：直接选配法和分组装配法。1. 直接选配法所谓直接选配就是从许多加工好的零件中任意挑选合适的零件来配套。一个不合适再换另一个，直到满足装配技术要求为止。例如，在柴油机活塞组件装配时，为了避免机器运转时活塞环在环槽内卡住，可以凭感觉直接挑选易于嵌入环槽的合适尺寸的活塞环。这种方法的优点是不需要预先将零件分组，但挑选配套零件的时间较长，因而装配工时较长，而且装配质量在很大程度上取决于装配工人的经验和技术水平。2. 分组装配法这种方法的实质是将加工好的零件按实际尺寸的大小分成若干组，然后按对应组中的一套零件进行装配，同一组内的零件可以互换，分组数愈多，则装配精度就愈高
14、。零件的分组数要根据使用要求和零件的经济公差来决定。部件中各个零件的经济公差数值，可能是相同的，也可能是不相同的。零件的分组数以K表示，可按下式计算：式中：零件的经济公差（零件的制造公差）；零件的组公差（零件分组后在该组内的尺寸变动范围）。由于部件中各个零件的和不一定相同，因此应按最大的K来分组，并且以对应组内完全互换为基础，对应组内各零件尺寸的公差及其上、下偏差必须满足完全互换装配法的各个公式的要求。利用这种方法，可不减小零件的制造公差而显著地提高装配精度，但它也有一些缺点。例如，增加了检验工时和费用，在对应组内的零件才能互换，因而在一些组级可能剩下多余的零件不能进行装配等。因此，分组装配法
15、主要用以解决装配精度要求高、环数少（一般不超过四个环）的尺寸链的部件装配问题。例如，柴油机制造中的活塞销和活塞销孔、燃油设备的柱塞副、针阀副、齿轮油泵等的装配中，已广泛采用。四、修配法当装配尺寸链中封闭环的精度要求很高且环数较多，采用上述各种装配方法都不适合时，可采用修配法。修配法的实质是：为使零件易于加工，有意地将零件的公差加大。在装配时则通过补充机械加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某个组成环的尺寸，以达到封闭环所规定的精度要求。这个预先被规定要修配的组成环称为“补偿环”。如果将尺寸中各组成环按经济公差、进行加工，则装配后封闭环的实际变动量（以N表示）为：这时，装配后N将比允许变
16、动量（即规定的封闭环的公差N）为大，其差位为K：差值K称为“尺寸链的最大补偿量”，即装配时的最大修配量。装配时，修配尺寸链中某一预先被规定作为补偿环的那个组成环的尺寸，以达到封闭环的精度要求。用修配法解装配尺寸链时，一方面要保证各组成环有经济的公差，另一方面不要使补偿量K过大，以致造成修配工作量过大。此外，还必须选择容易加工的组成环作为补偿环。修配法的优点是：可以扩大组成环的制造公差，并且能够得到高的装配精度，特别对于装配技术要求很高的多环尺寸链，更为显著。修配法的缺点是：没有互换性，装配时增加了钳工的修配工作量，需要技术水平较高的工人，由于修配工时难以掌握，不能组织流水生产等。因此，修配法主
17、要用于单件小批量生产中解高精度的装配尺寸链。在通常情况下，应尽量避免采用修配法，以减少装配中钳工工作量。五、调整法调整法与修配法基本类似，也是应用补偿件的方法。调整法的实质是：装配时不是切除多余金属，而是改变补偿件的位置或更换补偿件来改变补偿环的尺寸，以达到封闭环的精度要求。例如，柴油机的配气机构中所采用的一种螺钉补偿件，用以调整进气门和摇臂之间的装配间隙。利用此补偿件后，不但能使机构中各零件的制造变得容易，而且在气门间隙增大的情况下，可以及时进行调整，以保证机器正常运转，并延长了机构的使用寿命。与修配法相似，用调整法解尺寸链时，其最大调整量（补偿量）K可用修配法的K的公式来计算。用调整法装配
18、时，常用的补偿件有螺钉、垫片、套筒、楔子以及弹簧等。调整法装配有如下优点：可加大组成环的尺寸公差，使组成环各个零件易于制造；用可调整的活动补偿件（如上例所述调整螺钉）使封闭环达到任意精度；装配时不用钳工修配，工时易掌握，易于实现流水生产；在装配过程中，通过调整补偿件的位置或更换补偿件的方法来保证机器正常工作性能。但是用调整法解装配尺寸链也有其缺点，例如，增加了尺寸链的零件数（补偿件），即增加了机器的组成件数。调整法适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或者在使用中零件因温升及磨损等原因其尺寸有变化的尺寸链。第三节 装配组织形式及装配工艺规程一、装配的组织形式装配的组织形式主要取决于生产规模、装配过程
19、的劳动量和产品的结构特点等因素。目前，在柴油机制造中，装配的组织形式主要有两种，即固定式装配和移动式装配。1. 固定式装配固定式装配是指全部工序都集中在一个工作地点（装配位置）进行。这时装配所需的零件和部件全部运送到该装配位置。固定式装配又可分为按集中原则进行和分散原则进行两种方式。按集中原则进行的固定式装配 全部装配工作都由一组工人在一个工作地点上完成。由于装配过程有各种不同的工作，所以这种组织形式要求有技术水平较高的工人和较大的生产面积，装配周期一般也较长。因此，这种装配组织形式只适于单件小批量生产的大型柴油机、试制产品以及修理车间等的装配工作。按分散原则进行的固定式装配 把装配过程分为部
20、件装配和总装配，各个部件分别由几组工人同时进行装配，而总装配则由另一组工人完成。这种组织形式的特点是工作分散，允许有较多的工人同时进行装配，使用的专用工具较多，装配工人能得到合理分工，实现专业化，技术水平和熟练程度容易提高。所以，装配周期可缩短，并能提高车间的生产率。因此，在单件小批量生产条件下，也应尽可能地采用按分散原则进行的固定式装配。当生产批量大时，这种方式的装配过程可分成更细的装配工序，每个工序只需一组工人或一个工人来完成。这时工人只完成一个工序的同样工作，并可从一个装配台转移到另一个装配台。这种产品（或部件）固定在一个装配位置而工人流动的装配形式称为固定式流水装配，或称固定装配台的装
21、配流水线。固定式流水装配生产时装配台安排在一条线上，装配台的数目由装配工序数目来决定，装配时产品不动，装配所需的零件不断地运送到各个装配台。固定装配台的装配流水线，是固定式装配的高级形式。由于装配过程的各个工序都采用了必要的工夹具，工人又实现了专业化工作，因此，产品的装配时间和工人的劳动量都有所减少，生产率得以显著提高。这种装配方式在中、大功率柴油机的成批生产中已广泛采用。2. 移动式装配移动式装配是指所装配的产品（或部件）不断地从一个工作地点移到另一个工作地点，在每一个工作地点上重复地进行着某一固定的工序，在每一个工作地点都配备有专用的设备和工夹具；根据装配顺序，不断地将所需要的零件及部件运
22、送到相应的工作地点。这种装配方式称为装配流水线。根据产品移动方式不同，移动式装配又可分为下列两种形式：自由移动式装配自由移动式装配的特点是，装配过程中产品是用手推动（通过小车或辊道）或用传送带和起重机来移动的，产品每移动一个位置，即完成某一工序的装配工作。在拟定自由移动式装配工艺规程时，装配过程中的所有工序都按各个工作地点分开，并尽量使在各个工作地点所需的装配时间相等。这种装配方式，在中型柴油机的成批生产中被广泛采用。强制移动式装配强制移动式装配的特点是，装配过程中产品由传送带或小车强制移动，产品的装配直接在传送带或小车上进行。它是装配流水线的一种主要形式。强制移动式装配在生产中又有两种不同的
23、形式：一种是连续运动的移动式装配，装配工作在产品移动过程中进行，另一种是周期运动的移动式装配，传送带按装配节拍的时间间隔定时地移动。这种装配方式，在小型柴油机大量生产中被广泛采用。除上述两种装配组织形式外，对大型低速柴油机的装配，还出现一种固定形式的分段装配法。这种装配方式的特点是，将柴油机连同管路附件、行走平台和扶梯等，分成若干个分段，如机座、曲轴、机架、气缸体、上、下部行走平台分段等，各分段可同时进行分装配，然后再将装好的分段运送到总装试车台上进行总装配。这种装配方式的优点是：分段装配可平行地进行，缩短了装配时间，可实现装配工作专业化，避免长时间高空作业，提高总装试车台的周转率等。二、装配
24、工艺规程机器装配工艺规程同零件机械加工工艺规程一样，是工厂在一定生产条件下用以组织和指导生产的一种工艺文件。1. 拟定装配工艺规程的依据和原始资料拟定装配工艺规程的依据拟定装配工艺规程时，必须考虑几个原则：产品质量应能满足装配技术要求；钳工修配工作量尽可能减到最少，以缩短装配周期；产品成本低；单位车间面积的生产率最高；充分使用先进的设备和工具。拟定装配工艺规程的原始资料拟定装配工艺规程时，必须根据产品的特点和要求，生产规模和工厂具体情况来进行，不能脱离实际。因此，必须掌握足够的原始资料，主要的原始资料是：产品的总装图、部件装配图以及主要零件的工作图（施工图）；产品验收技术条件；所有零件的明细表
25、；工厂生产规模和现有生产条件；同类型产品工艺文件或标准工艺等参考资料。通过对产品总装图、部装图和主要零件图的分析，可以了解产品每一部分的结构特点、用途和工作性能，了解各零件的工作条件以及零件间的配合要求，从而在装配工艺规程拟定时，采用必要措施，使之完全达到图纸要求。分析装配图还可以发现产品结构的装配工艺性是否合理，并提出改进产品设计的意见。产品的验收技术条件是机器装配中必须保证的。熟悉验收技术条件，是为了更好地采取措施，使拟定的装配工艺规程，达到预定的装配质量要求。生产规模和工厂条件，决定了装配组织形式和装配方法以及采用的装配工具。2. 装配工艺规程的内容及其拟定步骤装配工艺规程的内容如前所述
26、，装配工艺规程是组织和指导装配生产过程的技术文件，也是工人进行装配工作的依据。因此，它必须包含以下几个方面内容：合理的装配顺序和装配方法；装配组织形式；划分装配工序和规定工序内容；选择装配过程中必需的设备和工夹具；规定质量检查方法及使用的检验工具；确定必需的工人等级和工时定额。装配工艺规程的拟定步骤掌握了必要的原始资料后，就可以着手进行装配工艺规程的拟定工作。拟定装配工艺规程的步骤大致如下。分析研究装配图及技术要求。从中了解机器的结构特点，查明尺寸链和确定装配方法（即选择解尺寸链的方法）。确定装配的组织形式。根据生产规模和产品的结构特点，就可以确定装配组织形式。例如：大批生产的中、小型柴油机，
27、可采用移动式装配流水线，小批量生产的中型柴油机，可采用固定装配流水线。确定装配顺序（即装配过程）。装配顺序基本上是由机器的结构特点和装配形式决定的。装配顺序总是先确定一个零件作为基准件，然后将其他零件依次地装到基准件上去。例如，柴油机的总装顺序总是以机座为基准件，其他零件（或部件）逐次往上装。可以按照由下部到上部、由固定件运动件固定件、由内部到外部等规律来安排装配顺序。划分工序和确定工序内容。在划分工序时必须注意：前一工序的活动应保证后一工序能顺利地进行，应避免有妨碍后一工序进行的情况，采用移动式流水线装配时，工序的划分必须符合装配节拍的要求。选择装配工艺所需的设备和工夹具。应根据产品的结构特
28、点和生产规模，尽可能地选用最先进的合适的装配工夹具和设备。确定装配质量的检验方法及检验工具。确定工人等级及工时定额。应根据工厂具体情况和实际经验及统计资料来确定工人等级和制定工时定额。确定产品、部件和零件在装配过程中的起重运输方法。编写装配工艺文件。装配工艺文件有过程卡（装配工序卡）和操作指导卡等。过程卡是为整台机器编写的，它包括完成装配工艺过程所必须的一切资料。操作指导卡是专为某一个较复杂的装配工序或检验工序而编写的，它包括完成此工序的详细操作指示。确定产品的试验方法并拟定试验大纲。第四节 装配技术在柴油机装配过程中，各零件的安装与连接除采用螺栓紧固外，通常还采用单配技术、粘接技术和过盈配合
29、等装配技术。一、单配技术在许许多多的自然现象中，存在着这样一个事实，即大量的随机变量都服从或近似地服从正态分布规律。例如，在一批同样的零件尺寸测量中，它的误差分布就符合正态分布规律。当零件批量生产时，由于零件的分布误差符合正态分布规律，所以只要保证零件间配合性质按公差要求选配，就可以满足零件间配合的要求，这样做是经济的；但在柴油机制造和装配中，有时会遇到一些需要现场加工，并且装配精度要求较高的零件。这些零件数目较少，而且有些零件的加工精度很难保证，不可能用选配的办法达到配合要求，这样，就出现了单配的技术，即根据已经生产出的零件的尺寸生产与之相配的零件。单配的零件有可能出现名义尺寸的改变，但这种
30、变化一般不大，所以，配合公差仍可按图纸要求。单配后的零件配合精度较高，经济性较好。在柴油机制造和装配中，单配技术的应用范围较小，主要用在一些配对定位的场合，例如，在凸轮轴传动机构中，中间齿轮（或链轮）轴与机架之间的圆柱定位销、栏杆接头处的圆锥定位销、气缸体与链箱拼装定位的紧配螺栓、活塞填料函法兰与气缸体的定位销孔、盘车轮与曲轴的紧配螺栓等。这些定位销或螺栓大多采用圆柱形，也有少量采用圆锥形。圆柱配合面的优点是加工方便，缺点是定位销或螺拴与孔的配合精度要求较高。否则不能达到必需的紧密配合要求，且经多次拆装后，孔与定位销或螺栓之间的配合精度不能保持，容易松动。圆锥形配合面的特点正好相反，虽然加工圆
31、锥形配合面比加工圆柱形配合面困难一些，但却容易达到紧密配合，经多次装拆，配合面也不易松动。二、粘接技术粘接技术是使用粘接剂将零件粘接在一起，使零件之间具有一定的接合强度和密封性。由于化工技术的发展，粘接剂具有越来越好的性能：优良的粘接强度、耐水、耐热、耐化学药品、不易发霉、具有密封性。这就为粘接剂的广泛使用创造了条件。在柴油机制造与装配中，在很多需要密封或需要一定的接合强度的位置使用粘接技术。例如，盖板的平面或螺栓螺纹处涂粘接剂密封；机架道门的橡胶密封圈的制作，需要将橡胶条按实际长度下料后，粘接成橡胶圈，并粘接在道门上；双头螺柱种紧时，通常将种入的螺纹处涂粘接剂，使种入的螺柱不容易松动。粘接剂
32、分有机粘接剂和无机粘接剂两种，其中有机粘接剂使用较为普遍。粘接剂大多由专业厂家提供，胶合时应注意以下问题：表面处理表面处理是针对胶粘物和被粘物两方面的特性，对被粘物表面进行处理，从而达到与胶粘剂完全相适应的最佳状态，这样才能发挥出胶粘剂的最大效能。表面处理分表面清洗、机械处理和化学处理三种。不同材料经脱脂去污、机械处理，再经化学处理，能不同程度的提高粘接强度。在粘接的表面处理中，不管何种方法处理后，都不得用手去接触被粘面，以免被粘面重新被沾污。涂胶涂胶应在表面处理后8h以内进行，有时要涂上底胶来保护清洗过的表面。涂胶的方法很多，常用的有涂刷法、喷涂法、灌注法。涂胶要均匀，胶层要薄，厚薄要一致，
33、要防止产生缺胶和漏胶，同时在胶合时要当心胶层内产生夹空和气泡。固化涂胶粘合后，就可进行固化。若用室温固化工艺，则放置24h后，即开始凝胶，24h后基本固化。三、过盈配合在安装过程中，有许多零件间需要紧密配合，用以防止连接脱落或需要传递大的扭矩，于是产生了过盈配合技术。过盈配合就是利用材料的弹性使孔扩大、变形、套在轴上，当孔复原时，产生对轴的箍紧力，使两零件连接。当金属在弹性限度内变形时，总有一个恢复变形的力存在，恢复力形成作用在两配合面上的正压力。正压力越大，两配合件就越不容易脱落，可传递较大的扭矩，过盈技术在柴油机安装过程中应用很广泛，如MAN B&W大型低速柴油机活塞冷却芯管与法兰装配、燃
34、油和排气凸轮与凸轮轴的装配、链轮与凸轮轴装配、燃油和排气滚轮装配中销轴与滚轮套筒的装配、Sulzer柴油机的各凸轮轴段连接等。过盈连接的配合面多为圆柱面，也有圆锥形式的配合面。采用圆柱面过盈配合时，如果过盈量较小或零件较小，一般用压入法装配；当过盈量较大或零件尺寸较大时，常用温差法装配。采用温差法装配时，可加热包容件或冷却被包容件，也可同时加热包容件和冷却被包容件，以形成装配间隙，由于这个间隙，零件配合面的不平度不致被擦平，因而连接的承载能力比用压入法装配高。压人法过盈连接拆卸时，配合面易被擦伤，不易多次装拆。圆锥面过盈连接利用包容件与被包容件相对轴向位移获得过盈配合。可用螺纹连接件实现相对位
35、移，近年来，利用液压装拆的圆锥面过盈连接应用日渐广泛。圆锥面过盈连接的压合距离短，装拆方便，装拆时配合面不易擦伤，可用于多次装拆的场合。（一）热过盈装配热过盈装配就是通过加热包容件，使之膨胀，尺寸变大，然后进行安装，这种工艺亦称红套。例如MAN B&W柴油机活塞冷却芯管与法兰的装配、燃油和排气凸轮以及链轮与凸轮轴的装配等均采用红套的方法进行。红套时应注意以下几点：加热温度的控制红套加热的温度应保证红套时的装配间隙。红套装配的间隙一般取：=或=0.001D式中：红套装配的间隙，mm；孔与轴配合的过盈量，mm；D轴径，mm。按照这个要求，红套装配时的加热温度应为：或式中：加热零件的线膨胀系数，铜质
36、：=1.810-5（1/）；钢质：=1.110-5（1/）；t0装配时的环境温度。例如：MAN B&W S46MC-C型柴油机燃油凸轮与凸轮轴的装配，凸轮轴的直径为mm，燃油凸轮的孔径为mm，其装配过盈量=0.1650.24mm，取红套的装配间隙为=0.001D=0.2mm(近似等于平均过盈量)，为保险起见，过盈量取最大值，即=0.24mm，设环境温度t0=25，则红套时的加热温度为：（）应当注意的是，以上计算得出的加热温度，前提是要求加热均匀，并应防止零件变形，因此通常采用烘箱电热或油煮等加热方式，且达到加热温度后，需再保温一段时间，才能进行装配。对于一些尺寸和重量较大的零件，采用气割火焰加
37、热时，由于加热温度不均匀，零件各处的膨胀量不一样，则应适当提高加热温度。事先备好内径测量样棒为确保红套时的装配间隙，使装配能顺利完成，应事先准备好加热零件内径测量的样棒，在装配前，用样棒检查零件的内孔直径，确认达到要求后，再进行装配。样棒可用1015mm圆钢做成，两端磨光磨尖，其长度为套合处的孔径应该膨胀到的预定套合尺寸，装配时只要样棒能通过，则可以进行套合。红套定位工具在红套时，零件安装的具体位置是有严格规定的，而红套过程要求能迅速准确，因此红套时一般要用定位工具来定位。如凸轮红套在凸轮轴上时，凸轮的轴向位置和圆周方向的位置均匀需要精确定位，为了操作方便，如图1-4所示，一般采用定位环来定位
38、，其操作过程是：图1-4 凸轮红套定位环1-刻线槽及刻线；2-定位环下半块；3-定位销；4-定位环上半块；5-内六角螺栓在凸轮轴上划线，标记出凸轮的轴向和圆周方向的位置；将凸轮轴在V型铁上固定好，并使需安装凸轮所对应的刻线朝上，在凸轮轴相应的位置安装定位环，并使定位环上的刻线对准凸轮轴上的刻线，这样可将凸轮轴上的刻线引至定位环上，以方便检查和调整。为方便拆装，定位环一般设计成哈夫式；将凸轮加热到所需的温度后，迅速套入凸轮轴，并与定位环靠死，然后调整凸轮，使凸轮上规定的角度线与定位环上的刻线对准，等凸轮稍稍冷却后，便可以在凸轮轴上固定，这时即可拆下定位环。红套操作时的注意事项红套操作时首先应注意
39、安全保护，零件较小，用手拿时，一定要戴石棉手套；零件较大时，需用吊具吊起，也应戴石棉手套操作，以免烫伤；加热后一定要用量棒检查后才能装配，套入时应迅速，一但发现有问题时，应果断拆下重新加热红套。（二）冷过盈装配冷过盈装配也叫冷套，其方法是将被包容零件冷却，使其收缩，尺寸变小，然后立即将其装配，待恢复到常温后，则与配合的零件形成过盈配合。冷过盈装配中，通常采用液氮作为冷却剂来冷却零件。液氮为低温液化气体，在标准大气压力下，其液氮沸点为-195.65。在柴油机的装配中，经常使用冷套技术。例如燃油、排气滚轮的装配中，销轴和滚轮导筒的配合为过盈配合，采用冷套；在排气阀驱动油缸的装配过程中，密封衬套与泵
40、座是过盈配合，采用冷套。冷套时应注意以下问题：冷却容器的选择因为液氮是低温液化气体，温度非常低，很多材料在低温下会脆裂，因此选择冷却容器的材料应保证在这种低温下不发生脆裂，通常选用钢质材料做成的容器。另外，由于液氮在常温下就会气化，所以为节省液氮的使用量，对冷却容器还应适当的保温。安全问题在冷套的操作过程中，应注意安全保护。在往冷却容器里加入液氮或将零件放进液氮过程中，由于温差非常大，液氮会迅速沸腾和飞溅，应注意避免液氮飞溅到皮肤上，造成冻伤，尤其是在夏天，穿着较少时，应更加小心。零件冷却时的放入和取出零件在放进和取出时，应考虑好放入和取出的方法。由于冷套时，冷却的零件一般很小，可用细铁丝缠好
41、后放进液氮中，细铁丝则露在外面，等冷却好后，戴上石棉手套，用细铁丝将零件取出，解下细铁丝后再安装。冷却情况检查冷套时，被冷却的零件必须达到所需的冷却温度才能进行装配，和红套不同的是被冷却零件的温度是不便于测量检查的，只能通过观察零件与液氮的反应情况来判断零件的温度，不般当液氮不再沸腾时，说明零件的温度已接近液氮的温度，可以取出进行装配。因为液氮沸腾后即气化蒸发，当冷却容器较小时，一次装入的液氮量不足以将零件冷却到所需的温度，可分几次加入液氮，直到零件不再沸腾为止。冷却前应检查零件表面是否有伤痕，以免在冷却时，由于低温脆硬和热应力而产生裂纹。实际工作中，零件的装配是采用红套还是冷套，应当从成本等
42、诸多方面来选择，一般选择尺寸和重量较小的零件进行加热或冷却。（三）液压过盈装配当过盈配合的表面是锥面时，多采用液压扩孔装配的方法进行安装。例如Sulzer柴油机的燃油、排气凸轮装配以及凸轮轴段的联轴器安装等，均匀采用液压扩孔装配。1. 安装参数的确定方法锥面配合的过盈量与配合锥面之间的相互位移有关，位移越大，过盈量就越大。因此要保证装配后使用正常，确保过盈量达到设计要求，就必须保证安装时，位移量达到相应的数值。为此必须确定相应的安装参数，安装时，当相应参数达到要求时，即可认为达到安装所需要的过盈量。根据安装的方法不同，安装参数也不一样，如果安装零件的壁厚不均匀，通常采用确定配合零位的方法，来确
43、定位移量；如果安装零件的壁厚均匀，则通常采用计算零件外径增大值的方法来确定位移量。零位问题当Sulzer柴油机的燃油、排气凸轮装配时，为了获得准确的轴向压入量，燃油、排气凸轮与衬套配合的零线位置的确定是很重要的。在零线位置时凸轮内孔与衬套外圆正好完全接触，配合既没有间隙也没有过盈。确定零线位置的方法较多，使用得较多的是实测法。其测量方法是：将凸轮和衬套清洗干净；将凸轮置于平台上，孔的大端朝上，放入衬套，并在衬套上施加一个轴向推力F0（或用加重的方法进行），此时将千分表表座吸在凸轮端面上，表针打到衬套的端面上，预压一定的量，注意表针要与衬套端面垂直，并将表盘的读数调节为零；将轴向力加大到F1，读
44、出千分表反转的读数l1，即为衬套进入凸轮的距离。依此将轴向力加大到F2，F3，Fi，同时读出千分表反转的读数l2，l3，li，一般45点即可；如图1-5所示，将轴向以F为纵坐标，以l为横坐标作Fl图，因为在弹性变形范围内，所以各点的连线为一直线，设连线的延长线与l轴交于A点，点A即为衬套与凸轮配合的轴向压入量的零位。图1-5 安装零位的确定联轴器外套外径增大量的计算如果安装零件的壁厚均匀，则通常采用计算零件外径增大值的方法来确定位移量。图1-6为Sulzer型柴油机凸轮轴段的联轴器，联轴器由联轴器外套1和联轴器内套2两个零件组成，联轴器外套1与联轴器内套2之间是锥面配合，锥度一般为1：80，联
45、轴器内套与轴段之间有一定的间隙，安装时先将联轴器套入两个轴段，然后用液压使联轴器外套1相对于联轴器内套2产生一定的位移，便产生了过盈配合，由于过盈配合，使联轴器内套产生弹性变形，直径缩小，并紧箍在轴段上，联轴器内套2与凸轮轴段3之间产生一定的径向压力，此压力会使联轴器内套2与凸轮轴段之间产生静摩擦力，进而可以传递转矩。123图1-6 凸轮轴段联轴器1-联轴器外套；2-联轴器内套；3-凸轮轴段传递转矩的能力取决于静摩擦力的大小，而静摩擦力的大小取决于联轴器内套2与凸轮轴段3之间的径向压力和摩擦系数，在材料和环境一定的情况下，摩擦系数是一定的，如钢质材料之间，在干摩擦的情况下，摩擦系数为0.140
46、.15，因此传递转矩的能力取决于联轴器内套2与凸轮轴段3之间的径向压力。联轴器内套2与凸轮轴段3之间的径向压力的大小，取决于联轴器内套2外锥面所承受的径向压力，而联轴器外套1在给联轴器内套2一个径向压力的同时，本身也会受到联轴器内套2的反作用力，即联轴器内套2也给联轴器外套1同样的径向压力，这个径向压力会使联轴器外套1的直径弹性增大，径向压力越大，联轴器外套1的直径弹性增大的数值越大。根据这个原理，可计算得出联轴器外套直径增大的量，在安装时，只要测量出联轴器外套1外圆直径的增大量达到计算的数值，即可认为安装到位。2. 液压过盈装配的装配工艺图1-7为Sulzer RTA52U型柴油机凸轮轴的S
47、KF联轴器，其安装过程如下：10111213图1-7 凸轮轴联轴器安装1-凸轮轴；2-联轴器内套；3-联轴器外套；4-螺栓；5-旋塞；6-放泄阀；7-螺母；8-密封环；9-锁紧板；10-油压表；11-高压油泵；12-高压软管；13-手摇泵；P-安装间隙；R-环形空间；HPC-高压油接头；LPC-低压油接头将所有待装零件去毛刺，清洗干净。在联轴器的配合锥面上涂一层干净的润滑油；将两段凸轮轴段的标记对准；连接两轴段时，两凸轮轴段之间的轴向间隙一超过1mm，并且两轴段的圆周方向位置必须正确，可通过检查燃油凸轮的排列来确认；将联轴器推入凸轮轴，按图1-7所示的轴向位置，将联轴器内套2定位；将高压油软管12与高压油泵11以及联轴器外套3上的R环形空间接口连接好，打开接头附近的旋塞；将手摇泵13安装在联轴