第四版
编辑:高礼宝
小 事 坚 持 做
小 事 细 致 做
小 事 条 理 做
第四版
编辑:高礼宝
小 事 坚 持 做
小 事 细 致 做
小 事 条 理 做
▪ 1:装配技术知识
▪ 2:装配前准备
▪ 3:装配基本规范
▪ 4:固定连接相关知识
▪ 5:自动化常见零件装配工艺规范
▪ 6: 装配后检查
▪ 7:附录
装配技术知识
装
配
装:组装;连接
配:仔细修配;精心调整
机械装配:就是按照设计的技术要求实现机械零件或部件的连接,把机械零件或部件组合成机器。
装配主要操作包括:安装;连接;调整;检验和测试等
装配次要操作包括:储藏;运输;清洗;包装等
1:装配是机械产品质量的最终保证
2:机械产品机构设计的正确性是保证装配质量的先决条件
3:零件的加工质量是保证装配精度和质量的基础
4:装配工艺是保证装配精度的方法和手段
装配技术知识
装配三要素
定位:设计有设计基准,加工有加工基准,装配有装配
基 准。如定位凸台,体现装配中定位的重要性。
支撑:装配过程中为了保证装配质量,需要提供必要的
支撑。
夹紧:夹紧即为了保证装配成果,防止工件移动,如紧
固件的作用就起到夹紧的作用,在装配时用的也最多。
装配技术知识
装配精度
装配精度是装配工艺的质量指标,不仅影响机器或部件的工作性能,还影响使用寿命。
➢ 零部件间的位置尺寸精度:零部件的距离精度
➢ 零部件间的相互位置精度:零部件间的平行度;垂直度;同轴度和各种跳动
➢ 零部件间的相互运动精度:相对运动的零部件在运动方向和运动位置的精度,包括回转运动精度;直线运动精度等
➢ 零部件间的配合精度:配合面之间达到规定的间隙或过盈要求
➢ 零部件间的接触精度:配合表面;接触表面和连接表面达到规定的接触面积大小和接触点分布的情况,如:齿轮啮合,
锥体配合
装配技术知识
影响装配精度的因素
1. 设备机构设计的合理性
2. 零件的加工精度
3. 装配方法和装配技术
4. 零件间的接触质量
5. 力;热;内应力引起的零件变形
6. 旋转零件的不平衡
装配技术知识:
➢ 1:零件误差:零件的制造误差和运转使用后产生的变形和磨
损形成的附加误差。
➢ 2:工具、量具误差:工具、量具有制造误差,用其测量、定
位,就会发生系统误差。
➢ 3:操作误差:由于手感(如松紧、平齐、锋利、光滑、跳动、
摇动、振动、隔距、扳力、手敲着实、手拉间隙、手感松弛
等),目测(尺寸、水平、平直,垂直,平行、对准,相切等)、
耳听(各种异响)、鼻闻(漏气等),靠人体感官鉴别产生的误差。
➢ 4:环境误差:由温度、相对湿度、光线射向、空气流向、地
基走动等产生的误差。
➢ 5:意识误差:因思想不集中或缺乏责任心产生的误差。
装配误差产生原因:
装配技术知识:
减少装配误差的方法
1:选择合理的装配基准
2:避免装配基准的多次传递(减少累计误差)
3:掌握误差的变化规律(消除系统误差)
4:合理分配或调节误差数值(减少装配误差)
严谨的工作作风、对技术精益求精的精神、对工作极端负责的
态度是减少装配误差的思想基础。
装配技术知识
装配时必须考虑的因素
1.尺寸
2.精度
3.运动
4.可操作性
5.零部件数量
装配技术知识:
➢ 1.以正确的顺序进行安装
➢ 2.按图样规定的方法进行安装
➢ 3.按图样规定的位置进行安装
➢ 4.按规定的方向进行安装
➢ 5.按规定的尺寸精度进行安装
机械装配中各零部件安装要求:
装配技术知识:
零件失效形式:
1)失效基本类型
①断裂 ②过量变形 ③表面损伤
2)导致零件失效的主要原因
①设计 ②材料 ③制造工艺 ④安装使用
3)失效分析
①取样,即收集失效零件的残体;
②整理失效零件的有关资料;
③将所选样品进行宏观和微观的断口分析;
④测定样品的必要数据,包括设计性能指标和失效的有关性能指标,
材料的组织及化学成分等;
⑤综合各方面分析资料做出判断,确定失效的具体原因,提出改进措施,写
出分析报告。
装配技术知识:
装配工作按精度等级分为三类:
质量等级
安全等级
客户定义等级
装配技术知识
装配顺序安排原则
➢ 零件的飞边毛刺清理,并预先进行清洗;防锈;防腐;干燥处理和防磕碰处理。(装配前准备工作)
➢ 先基础重大件,后其他轻量件。
➢ 先复杂;精密件,后简单;一般件。
➢ 装配时有冲击的;需加压的;加热的先装。
➢ 使用相同设备和工艺的装备的装配,有共同特殊装配环境的装配集中安排。
➢ 电气线路;油气管路的安装应与相应的工序同时进行
➢ 易燃;易爆;易碎;有毒的后装。
➢ 前道装配工序应不影响后面装配工序的进行,后面工序应不损坏前面工序的质量。
先选装配基准;先下后上;先内后外;先难后易,先重后轻;先精密后一般
互换装
配法
完全互
换法
不完全
互换法
装配技术知识
装配方式
选配装
配法
直接选
配法
分组选
配法
复合选
配法
修配装
配法
单件修
配法
合并加
工修配
法
自身加
工修配
法
调整装
配法
可动调
整法
固定调
整法
误差抵
消调整
法
装配方法的核心目的:
用较低的零件精度,达到较高的装配精度
用最少的装配劳动量达到较高的装配精度和
装配效率
装配技术知识
装配的组织形式
1 单件生产的装配:
定义:单个的制造不同结构的产品,并很少重复,甚至完全不重复,这种生产方式称为单件生产。
2 成批生产的装配:
在一定时期内,成批的制造相同的产品,这种生产方式称为成批生产。
成批生产时装配工作通常分为部件装配和总装配。
3 大量生产的装配:
产品制造数量很庞大,每个工作地点经常重复地完成某一工序,并具有严格的节奏,这种生产方
式称为大量生产。
4 现场装配:分为两种
① 为在现场进行部分制造、调整和装配;
② 为与其它现场设备有直接关系的零部件必须在工作现场进行装配。
装配技术知识
制定装配工艺应具备的原始条件
1. 产品的全套装配图样。
2. 零件明细表
3. 装配技术要求,验收技术标准和产品说明书。
4. 现有的生产条件及资料(包括工艺装备;车间面积;工人
技术水平等)
装配技术知识
制定装配工艺过程的基本原则
1. 保证并力求提高产品的装配质量,并且有一定的精度储备,
以延长产品使用寿命。
2. 合理安排装配顺序和工序,尽量减少钳工手工劳动量,缩
短装配周期,提高装配效率
3. 尽量减少装配占地面积,提高单位面积的生产效率
4. 尽量降低装配工作的成本
装配技术术语特点:
通用性;准确性;功能性
装配技术知识
制定装配工艺规程的步骤
1. 研究产品的装配图及验收技术标准
2. 确定产品或部件的装配方法
3. 分解产品为装配单元,规定合理的装配顺序。
4. 确定装配工序内容;装配规范及工夹具。
5. 编制装配工艺系统图:装配工艺系统图是在装配单元系统图上加注必须
的工艺说明,较全面地反映装配单元的划分;装配顺序及方法。
6. 确定工序的时间定额。
7. 编制装配工艺卡片。
装配前准备:
① 熟悉装配图、工艺文件和技术要求,了解产品结构;零件的作用及
相互连接关系。
② 检查装配用的资料和零件是否齐全。
③ 确定正确的装配方法和顺序。
④ 准备装配所需工具与设备。
⑤ 整理装配的工作场地,对装配零件、工具进行清洗,去掉零件上的
毛刺、铁锈、油污等;归类并放置好装配用的零件,调好装配平台
基准。
⑥ 采取安全和防护措施
准备工作意义:
充分的准备可以避免装配时出错,缩
短装配时间;有利于提高装配的质量
和效率。
装配基本规范:
① 机械装配应严格按照研发设计提供的装配图纸及工艺要求进行装配,严禁私自修改装配内容或非正常的方式更改装配零件
② 装配的零件必须是验收合格的零件,装配过程中若发现漏检不合格零件,应及时反馈。
③ 装配环境要求清洁,不得有粉尘或其他污染,零件应存放在干燥;无尘;有防护垫的场所。
④ 装配过程中零件不得磕碰和损伤零件表面,或使零件明显弯;扭;变形,零件的配合表面不得有损伤。
⑤ 相对运动零件,装配时接触面间应加润滑油(脂)。
⑥ 装配时必须使用符合要求的紧固件进行紧固,规定拧紧力要求的紧固件,必须使用力矩扳手,并按规定的拧紧力矩紧固,螺钉紧固
后油漆笔做好标识。
⑦ 装配时零件;工具应有专门的摆放设施,原则上零件;工具不允许摆放在机器上或地上,如果需要应在摆放处铺设防护垫。
⑧ 装配时原则上不允许踩踏机械设备,如果需要踩踏作业,必须在机械设备上铺设防护垫,重要部件及非金属强度较低部位严禁踩踏。
⑨ 机械设备总装前应对设备机台进行水平的调整。
⑩ 装配过程中,应当及时检查或测量,其内容包括:位置是否正确,间隙是否符合规定要求,跳动是否符合规定要求,尺寸是否符合
设计要求,产品功能是否符合设计人员和客户要求。
▪ 1: 螺钉紧固相关知识
▪ 2:销
▪ 3:键
▪ 4:挡圈
固定连接相关知识
固定连接相关知识:
(1.0)常用公制外六角螺钉和内六角螺钉使用扳手对照表
固定连接相关知识:
(1.1)常用螺纹底孔和沉头孔对照表
固定连接相关知识:
(1.2)常用圆柱内六角螺钉力矩对照表
固定连接相关知识
A:螺纹孔内脏污要清理干净,要保持螺钉或螺母与接触表面的清洁。
B:螺栓紧固时,严禁使用不合适的扳手或套筒;每个螺母下面不得使用1个以上的平垫和弹垫;沉头螺钉拧紧后螺
钉头应埋入零件内,不得外露。
C:一般情况下,螺纹联接应有平垫和弹垫,对称多个螺栓拧紧方法应采用对称顺序逐步拧紧,条形连接件应从中间
向两端对称逐步拧紧,螺钉紧固如有定位销,应从靠近定位销的螺栓(螺钉)开始。
D:螺栓与螺母拧紧后,螺栓应露出螺母1~2个螺距;螺钉在紧固运动装置或调试维护时无需拆卸部件和零件,装配
前螺钉上应涂螺纹胶。
E:有规定拧紧力矩要求的紧固件,应采用力矩扳手,按规定拧紧力矩紧固。未规定拧紧力矩的螺栓,其拧紧力矩可
参考《螺钉力矩对照表》。
(1.3.0)螺钉螺栓联接工艺规范
装配技术知识:
(1.3.1)螺栓紧固顺序原则
按先中间、后两边、对角、顺时针方向依次、分阶段紧固;
一般分两段紧固:第一步拧50%左右的力矩;第二步拧100%的力矩。
有定位销 ,
应从靠近定
位销的螺栓
( 螺 钉 ) 开
始
固定连接相关知识:
螺钉加黄油的作用:
防锈;增加夹紧力:保护螺纹
螺钉加平垫的作用:
增大接触面积;保护零件表面
螺钉紧固后油漆标识目的:
防止紧固时漏紧螺钉
便于使用中及时发现螺钉是否松动
(1.3.2)螺钉螺栓相关知识
螺钉紧固原则:
a:对称对角
b:由中心向四周
c:先内后外
d:先定位后自由
e:先主要后次要
f :先旋转后固定
g:由小螺钉到大螺钉
h:由刚性强到刚性弱
目的:减少工件应力,受
力均匀,
注意:不能一次紧固到位,
应分次的(批)逐步加紧。,
这样能达到紧固最佳效果,
固定连接相关知识:
拧紧强度等级8.8级以上的高强度螺钉时,如果使用弹垫,经常会出现开
口弹垫涨开,并被挤出的情形。
使用高强度螺钉时,不能使用开口弹垫。使用螺纹胶防松的,可以不加
任何弹垫;
无螺纹胶的场景,也可以不加任何弹垫直接拧紧,但推荐使用锥形弹簧
垫圈(碟簧)。
使用普通螺钉时,不建议使用开口弹垫。使用螺纹胶防松的,可以不加
任何弹垫;无螺纹胶的场景,推荐使用锥形弹簧垫圈(碟簧)
强度等级大于8.8的高强度螺钉不能配用开口弹垫,因为弹垫的强度达不
到螺钉拧紧要求,螺钉正确的使用方法应该是打螺纹胶
(1.3.3)螺钉螺栓相关知识
碟簧
个人
意见
固定连接相关知识:
(1.3.4)碟簧安装示意图
不同碟簧组合,对应的总力值和总变形量
的关系:
I. 单片应用:总力值=单片受力,总变形
=单片变形
II. 2片并联应用:总力值=单片受力*2,
总变形=单片变形
III. 2片串联应用:总力值=单片受力,总
变形=单片变形*2
IV. 4片并、串联组合:总力值=单片受力
*2,总变形=单片变形*2
固定连接相关知识:
(1.3.5)螺钉螺栓相关知识
螺栓(螺钉)连接特点:
螺纹连接的装配技术要求有保证有一定的拧紧力矩和保证有可靠的防松装置。
装配简单,
拆卸方便
效率高,
成本低
固定连接相关知识:
(1.3.6)螺钉螺栓相关知识
螺钉夹紧50,40,10原则
螺栓头下摩擦力:50%
螺纹副中摩擦力:40%
夹紧力:10% 夹紧力与摩檫力的关系
固定连接相关知识:
(1.3.7)螺钉螺栓连接的受力示意图
性能等级8.8级的螺栓含义
①螺栓材质的公称抗拉强度800MPa
②螺栓材质的屈服比值为0.8
③螺栓材质的公称屈服强度800X0.8=640MPa
固定连接相关知识:
(1.3.8)常用材料螺钉拧入深度
静止;重量比较轻 振动;有冲击;重量重
铁
不锈钢 螺钉直径1.0到1.5倍以 上 螺钉直径1.5到2.0倍以 上
铸 铁 螺钉直径1.5到2.0倍以 上 螺钉直径2.0到2.5倍以 上
铝
树 脂 螺钉直径2.0倍以 上 螺钉直径2.5倍以 上
材 料
螺钉的长度
固定连接相关知识:
(1.3.9)螺纹基础知识
➢碳钢螺丝常见的强度等级有:4.8级、5.8级、6.8级、8.8级、10.9级、12.9级。
➢螺母则相应有:4级、6级、8级、10级、12级。
➢一般8.8级以下的螺丝都叫普通螺丝,而8.8级以上(含8.8级)则为高强度螺丝。区别在于高强度螺丝都需要经过
调质热处理
固定连接相关知识:
(1.3.10)螺纹种类
➢按牙型可分为三角形、梯形、
矩形、锯齿形和圆弧螺纹;
➢按螺纹旋向可分为左旋和右
旋;
➢按螺旋线条数可分为单线和
多线;
➢按螺纹母体形状分为圆柱和
圆锥等。
固定连接相关知识
(1.3.10.1)螺纹五要素
螺纹包括五个要素:牙型、公称直径、线数、螺距(或导程)、旋向。
1. 牙型
在通过螺纹轴线的剖面区域
上,螺纹的轮廓形状称为牙
型。有三角形、梯形、锯齿
形、圆弧和矩形等牙型。
螺纹的牙型比较
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(1.3.10.2)螺纹五要素
2. 直径
螺纹有大径(d、D)、中径(d2、D2)、
小径(d1、D1),在表示螺纹时采用的
是公称直径,公称直径是代表螺纹尺寸的
直径。
普通螺纹的公称直径就是大径。
外螺纹(左) 内螺纹(右)
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(1.3.10.3)螺纹五要素
3. 线数
沿一条螺旋线形成的螺纹称为单线螺纹,
沿轴向等距分布的两条或两条以上的螺旋
线形成的螺纹称为多线螺纹。
单线螺纹(左) 双线螺纹(右)
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(1.3.10.4)螺纹五要素
4. 螺距和导程
螺距(p)是相邻两牙在中径线上对应两点间
的轴向距离。
导程(ph)是同一条螺旋线上的相邻两牙在
中径线上对应两点间的轴向距离。
单线螺纹时,导程=螺距;多线螺纹时,导程
=螺距×线数
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(1.3.10.5)螺纹五要素
5. 旋向
顺时针旋转时旋入的螺纹称为右旋螺纹;
逆时针旋转时旋入的螺纹称为左旋螺纹。
左旋螺纹(左) 右旋螺纹(右)
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序 号 防松原理 种 类 特 点 示 例
弹簧垫圈防松
弹簧垫圈材料为弹簧钢,装配后垫圈被压平,
其反弹力能使螺纹间保持压紧力和摩擦力,从
而实现防松。
对顶螺母防松
利用螺母对顶作用使螺栓式中受到附加的拉力
和附加的摩擦力。由于多用一个螺母,并且工
作不十分可靠,目前已经和少使用了。
自锁螺母防松
螺母一端制成非圆形收口或开缝后径向收口。
当螺母拧紧后,收口胀开,利用收口的弹力使
旋合螺纹间压紧。这种防松结构简单、防松可
靠,可多次拆装而不降低防松性能。
2 机械防松 开口销
防松可靠
螺杆上销孔位置不易与螺母最佳锁紧位置的槽
吻合
3 粘接防松 厌氧型
粘合剂
粘接牢固
粘接后不易拆卸
1
摩
檫
力
防
松
(1.4)常见防松类型
螺纹联接防松按其工作原理分别为:
①摩檫力防松
②机械方法防松
③不可拆卸防松
固定连接相关知识:
(1.4.1)防松方法
1:弹簧垫片
4:粘接
防
松
方
法
可拆卸防松
不可拆卸防松
摩擦防松
机械防松
3:双螺母
2:自锁螺母
永久防松
1:开口销
2:开槽螺母
3:止动垫片
4:串接钢丝
1:点焊
2:铆接
3:冲点
受冲击力情况下容易松脱,需要记号笔
做好防松标识,易于检查,相关部件不
能缺失。
机械放松的方法比
较可靠,对于重要
的联结要使用机械
放松方法。
此类防松检查的重点在于相关
部件不能够缺失;损坏。
拆卸时大多数要损坏螺纹紧固件
无法重复使用
防松目的:能够更有效的长期工作;提高相关工件的可靠性
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(1.5)控制拧紧力矩的五种方法
方法 说明 特点
控制扭矩法 用测力扳手或定扭矩扳子控制拧紧力矩大小,使
预紧力达到给定值。
方法简单;误差较大;适用于中小
型螺栓的紧固
控制螺母扭角法 通过控制螺母拧紧时应转过的角度来控制预紧力
适用于中小型螺栓的紧固;主要应
用于汽车制造以及钢制结构中预紧
螺栓的应用
控制螺栓伸长法 用液压拉伸器使螺栓达到规定的伸长量,以控制
预紧力。
螺栓不承受附加力矩;误差较小;
适用于中小型螺栓的紧固
扭断螺母法 在螺母上切一定深度的环形槽,扳手套在环形槽
上部,以螺母环形槽处扭断来控制预紧力。
误差较小;操作方便;但螺母本身
制造和修理重装时不太方便;适用
于中小型螺栓的紧固
加热拉伸法
用加热法(一般小于400°)使螺栓伸长,然后
采用一定厚度的垫圈(常为对开式)或螺母扭紧
弧长来控制螺栓的伸长量,从而控制预紧力。
误差较小;适用于大型螺栓的紧固;
加热方法有①火焰加热②电阻加热
③电感加热④蒸汽加热
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(2.0)自动化常用销类型
圆柱销 开口销 圆锥销
圆柱销销一般用以联接、锁
定零件或作装配定位用,也
可以作为安全装置的零件。
圆柱销靠过盈固定在孔中,
用以固定零件、传递动力,
或作定位件。(自动化行业
常作零件或部装定位)
主要起限位作用和用于螺
纹连接防松。开口销是一
种金属五金件,俗名弹簧
销和安全销。
主要用于不同设备连接中的定位工作,
在拆卸频繁的工件上使用的比较多。圆
锥销具有1:50的锥度,具有比较好的自
锁性,结构简单、拆卸方便也是它的一
大优点,销孔需铰制。
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圆柱销
➢ ①自动化行业圆柱销定位分为外定位和内定位;
➢ 外定位销的端面一般应略高出零件表面约销钉直径的
1倍左右,
➢ 内定位销的端面一般略高于零件表面约销钉直径的0.5
倍,容易拆卸;方便调试或后期维护更换。
➢ ②导轨安装定位销高度低于滑块下端面,
➢ ③销孔配合松的圆柱销,需涂抹螺纹紧固胶,圆柱销
安装后必须将溢出螺纹紧固胶擦拭干净,
➢ ④在电缸或模组安装板上装入圆柱销,圆柱销露出长
度可高些但不超过电缸或模组的销孔深度。
主要从加工方面来考虑:
加工孔时,用铰刀把孔铰
到正公差,是很难很麻烦
的,所以要配负公差的销。
外用时,选正公差的销成
本更低。
(2.1.0)自动化常用销钉装配要点
(2.1.1)自动化常用销钉装配要点
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开口销装配
用手或钳子将开口销插入圆柱销内,不能用硬物将开口销打进去。掰开开口
销的角度,原则上为60°。若与工件相碰时,可将开口销卷起来。
圆锥销装配
1:圆锥销装配时,被连接件的两孔也应同时钻铰,(但必须控制钻头钻孔时按圆锥销小头直径选
用钻头,用1:50锥度的铰刀铰孔)。
2:铰孔时用试装法控制孔径,以圆锥销自由插入全长的80%~85%为宜。
3:然后用软锤敲入。敲入后销的大头与连接件表面平齐。或露出不超过倒棱值。
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(2.2)常用销钉孔内定位方式
合理的”过定位”有利于提高系
统刚性、改善加工质量。若“过
定位”的目的不是为了提高“系
统”的刚性,应该避免使用“过定
位“,因为”过定位“的结果,将
使工件的定位精度受到影响,
定位不确定会使工件或定位件
产生变形
◆一个圆孔和一个腰孔:采用两圆销定位
比较普遍的定位方式,定位孔中心距误差不干涉两销与
两孔的配合,保证定位精度,降低加工精度,两孔在连线方
向上有一定的公差释放,避免过定位情况。
(一般100mm以内可采用双圆孔且为H7/g6配合,100mm
以上采用圆+长孔)◆两个圆孔:采用两个圆销定位
此方法存在过定位的约束,两圆孔或两圆销之间没有主
辅定位的区别,定位孔中心距存在公差(误差),对零件
的定位孔相对位置精度要求较高。 ◆两个圆孔:采用一个圆销和一个菱形销定位
两孔在连线方向上有一定的公差释放,多使用在工装治
具上或需要重复拆卸的场合。
如果工件的定位面经过机械加工,
且形状、尺寸、位置精度均较高,
则过定位是允许的,有时还是必
要的。因为合理的过定位不仅不
会影响装配精度,还会起到加强
工艺系统刚度和增加定位稳定性
的作用。
菱形销的长轴,与两
销孔连心线,必须是
垂直的,否则就失去
菱形销的作用了。
固定连接相关知识
(3.0)键
常
用
平键是依靠两个侧面作为
工作面。
键联接起周向固定零件的
作用以传递转矩。
(不能起到轴向固定的作
用)
普通平键对中性好;定
位精度高;拆装方便
(3.1)普通平键连接装配
固定连接相关知识
1:装配前要清理键和键槽的锐边;毛刺以防装配时
造成过大过盈。
2:对重要的键安装,装配前应检查键的直线度,键
槽对轴心线的对称度和平行度。
3:用键头与轴槽试配松紧,应能是键紧紧地嵌在轴
槽内。
4:在配合面上涂机油,用铜棒或台虎钳将压装在轴
槽中直至与槽底接触。
5:挫配键长;键头,使其与轴键槽间应留0.1mm间
隙。
6:试配并安装套件,安装套件时要用塞尺检查非配
合面间隙,以保证同轴度要求。
(3.2)普通平键A型 B型 C型的区别
固定连接相关知识
A型圆头 B型方头 C型半圆头
◆ A型(圆头)用于端铣刀加工的轴槽,键在槽中轴向固定良好,但槽在轴上引起的应力集
中较大。
◆ B型(方头)用于盘铣刀加工的轴槽,轴的应力集中较小,需要螺钉固定。
◆ C型(半圆头)用于端铣刀加工的轴端,应力集中较大。应用最广,也适用于高速、高精
或承受变载、冲击的场合,如在轴上固定齿轮,链轮等回转零件。