張 建
冀中能源石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司,河北 石家莊 050031
在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,不能單單以實(shí)現(xiàn)某種功能而盲目的設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)時(shí)要將零部件的工藝性同整個(gè)機(jī)器裝配工藝性結(jié)合起來,使零部件的設(shè)計(jì)的更合理。
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中要將整臺(tái)機(jī)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(shí)現(xiàn)了裝配分級(jí),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(jī),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(dú)裝配。簡(jiǎn)化了裝配工作量,易于保證裝配精度。
在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不僅要考慮裝配的分級(jí)作業(yè),還要考慮可以分開進(jìn)行試驗(yàn)。如設(shè)計(jì)產(chǎn)品中的某一部件轉(zhuǎn)子時(shí)可以單獨(dú)進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)等。
零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)此類的齒輪時(shí) (a)是用螺栓連兩齒輪,(b)是整體式結(jié)構(gòu),(b)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中,選擇合理的連接方式。比如設(shè)計(jì)標(biāo)牌安裝時(shí)有些設(shè)計(jì)人員就不考慮裝配難易程度。方案1:在標(biāo)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(biāo)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(biāo)牌也可以直接粘接成。
比如在一對(duì)圓柱齒輪嚙合,使小齒輪比大齒輪稍寬一點(diǎn),避免了在裝配誤差時(shí)仍能使兩齒輪正確嚙合。
如在設(shè)計(jì)油缸時(shí),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(shè)有止口定位,這樣就保證了同軸度的要求。
在軸承安裝時(shí)有些需要有軸向間隙要求。通過對(duì)軸承端蓋止口的返工或加減相應(yīng)端蓋處墊的數(shù)量來保證軸承間隙。
設(shè)計(jì)產(chǎn)品零件時(shí)要結(jié)合相關(guān)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(gè)。這樣既滿足裝配又降低加工精度。圖(a)當(dāng)加工有誤差是可能導(dǎo)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(shè)計(jì)中要避免兩端配合面同時(shí)進(jìn)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(yīng)的軸與孔要有倒角,軸承、齒輪等件拆裝是否方便,裝配時(shí)零部件間是否互相干涉,等等。
裝配工藝性對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過程影響很大,它是評(píng)價(jià)機(jī)器設(shè)計(jì)好壞的標(biāo)志之一,它所包含范圍很廣,以上論述的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。不管怎樣,在設(shè)計(jì)過程中要靈活掌握,不但要考慮滿足結(jié)構(gòu)的加工工藝性,還要保證裝配工藝的合理性。
[1]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].4版.化學(xué)工業(yè)出版社.
[2]鞏云鵬,田萬祿,等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].東北大學(xué)出版社.
[3]楊可楨,程光蘊(yùn),李仲生.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[4]朱家誠(chéng),王純賢主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2003.