機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)

機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)主編晏初宏一、修理技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

二、我國(guó)修理技術(shù)的發(fā)展概況

三、修理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

四、機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)課程的性質(zhì)和任務(wù)

第一章機(jī)械設(shè)備修理的基本知識(shí)一、修理技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

二、我國(guó)修理技術(shù)的發(fā)展概況圖0-1表面工程的學(xué)科體系二、我國(guó)修理技術(shù)的發(fā)展概況圖0-2表面工程的技術(shù)設(shè)計(jì)體系三、修理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.計(jì)算機(jī)技術(shù)

2.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與設(shè)備故障診斷技術(shù)

3.表面工程技術(shù)1.計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使在修理技術(shù)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)修理工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化成為了可能，通過(guò)向計(jì)算機(jī)輸入被修理零部件的原始數(shù)據(jù)、修理?xiàng)l件和修理要求，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行編碼、編程直至最后輸出經(jīng)過(guò)優(yōu)化的修理工藝規(guī)程卡片的全過(guò)程，稱為計(jì)算機(jī)輔助修理工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。用計(jì)算機(jī)直接與修理過(guò)程連接，對(duì)修理過(guò)程及其工裝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，這是計(jì)算機(jī)輔助修理的直接應(yīng)用。計(jì)算機(jī)不與修理過(guò)程直接連接，而是用來(lái)提供修理計(jì)劃、進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備與發(fā)出各種指令和有關(guān)信息，以進(jìn)一步指導(dǎo)和管理修理過(guò)程，這就是計(jì)算機(jī)輔助修理的間接應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各部門的廣泛應(yīng)用，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，單純孤立地在各個(gè)部門用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行各項(xiàng)工作，遠(yuǎn)沒(méi)有充分發(fā)揮出計(jì)算機(jī)控制的潛在能力，只有用更高層的計(jì)算機(jī)將各個(gè)環(huán)節(jié)集中和控制起來(lái)，組成更高水平的修理系統(tǒng)，才能取得更大更全面的經(jīng)濟(jì)效益，這就是計(jì)算機(jī)輔助修理系統(tǒng)。一個(gè)大規(guī)模的計(jì)算機(jī)輔助修理系統(tǒng)包含有二級(jí)或三級(jí)計(jì)算機(jī)分級(jí)結(jié)構(gòu)，如用一臺(tái)微機(jī)控制某一個(gè)單過(guò)程，一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)控一群微機(jī)，再用一臺(tái)中型或大型計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)控幾臺(tái)小型計(jì)算機(jī)，這樣就形成了一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)復(fù)雜的修理過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和控制，同時(shí)進(jìn)行如零部件修理程序設(shè)計(jì)和安排修理作業(yè)計(jì)劃等各種生產(chǎn)準(zhǔn)備和管理工作。2.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與設(shè)備故障診斷技術(shù)圖0-3美國(guó)GE公司內(nèi)燃電力機(jī)車故障診斷DELTA/CATS專家系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)2.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與設(shè)備故障診斷技術(shù)圖0-4MDES-1系統(tǒng)構(gòu)成圖3.表面工程技術(shù)我國(guó)的表面工程技術(shù)在過(guò)去的十幾年中，已獲得了重大發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮了重要作用。但表面科學(xué)與工程在理論研究和工程應(yīng)用的總體水平上，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，原因是各部門的研究自成體系，力量分散，沒(méi)有綜合、復(fù)合，設(shè)備落后，攻關(guān)力量薄弱，尚難以承擔(dān)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重大影響、關(guān)系全局的重點(diǎn)工程和關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。表面工程技術(shù)的發(fā)展方興未艾、前景廣闊。相信在我國(guó)表面工程專家及工程技術(shù)人員的共同努力下，隨著表面工程學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，表面工程技術(shù)對(duì)加速和推進(jìn)我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，推動(dòng)我國(guó)設(shè)備修理工程的高新技術(shù)的發(fā)展，將起到不可估量的促進(jìn)作用。四、機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)課程的性質(zhì)和任務(wù)1)初步掌握機(jī)械設(shè)備修理工藝的基本理論與基本知識(shí)。

2)熟悉常用機(jī)械零部件修復(fù)技術(shù)的基本內(nèi)容和修理方法，能正確選用常用的工具、檢具、研具、量具，具有編制與實(shí)施中等復(fù)雜程度的機(jī)械設(shè)備常規(guī)修理工藝技術(shù)規(guī)程的基本能力。

3)掌握機(jī)械設(shè)備修理中零件測(cè)繪設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，能正確確定修換件、測(cè)繪失效零件及選用測(cè)繪工具，具有正確使用技術(shù)資料、設(shè)計(jì)及繪制更換零件工作圖的能力。

4)具有分析和解決修理作業(yè)中一般技術(shù)問(wèn)題的能力。

5)初步掌握機(jī)械設(shè)備修理后的調(diào)試及精度檢驗(yàn)方法。第一章機(jī)械設(shè)備修理的基本知識(shí)第一節(jié)機(jī)械零件的失效

第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作

第三節(jié)尺寸鏈

第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容

第五節(jié)設(shè)備零件修理更換的原則第一節(jié)機(jī)械零件的失效一、零件的變形

一個(gè)結(jié)構(gòu)或零件，特別是基礎(chǔ)零件在外加載荷的作用下發(fā)生變形，將導(dǎo)致零部件之間相互位置精度遭到破壞，影響各組成零件的相互關(guān)系。據(jù)估算，變形對(duì)零部件壽命的影響在30%左右。對(duì)于金屬切削機(jī)床類設(shè)備，由于精度要求較高，變形的影響就更加突出。在修理實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，修理質(zhì)量低、大修周期短的一個(gè)重要原因就是零部件的變形。

1.零件變形的原因

(1)毛坯制造鑄造、鍛造、焊接等熱加工零件由于溫度差異、冷卻和組織轉(zhuǎn)變的先后不一都會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，尤其是鑄造毛坯，形狀復(fù)雜，厚薄不均，在澆鑄后的冷卻過(guò)程中，形成拉伸、壓縮等不同的應(yīng)力狀態(tài)，可能發(fā)生變形或斷裂。第一節(jié)機(jī)械零件的失效(2)機(jī)械加工在切削加工過(guò)程中，由于裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會(huì)發(fā)生塑性變形和冷作硬化，因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起變形。

(3)操作使用工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、鍛壓設(shè)備及其他熱加工機(jī)械設(shè)備等，在較惡劣的工況下工作，其個(gè)別零部件在極限載荷或超載荷的情況下運(yùn)行，高溫導(dǎo)致零部件屈服強(qiáng)度降低，從而使零部件產(chǎn)生變形。

(4)修理質(zhì)量在設(shè)備修理過(guò)程中，如果不考慮被修零件已經(jīng)變形，常常會(huì)造成零件更大的變形或增加變形的危害。

2.零件的變形失效第一節(jié)機(jī)械零件的失效(1)彈性變形失效分析當(dāng)一個(gè)零件沒(méi)有明顯的永久變形或涉及復(fù)雜的應(yīng)力場(chǎng)時(shí)，必須考慮彈性變形失效，因?yàn)樽冃问О淮渭虞d屈服，而且大部分零件在載荷的作用下將發(fā)生彈性彎曲。

(2)累積應(yīng)變失效分析當(dāng)某一零件在承受穩(wěn)態(tài)載荷時(shí)，還承受與主動(dòng)方向不同的一個(gè)循環(huán)變化的疊加載荷，循環(huán)變化的載荷所產(chǎn)生的應(yīng)變使零件的兩端每半周一次交替發(fā)生超過(guò)屈服點(diǎn)(σs)的應(yīng)變。

(3)過(guò)載變形失效分析每一個(gè)構(gòu)件或零件都有一個(gè)承載極限，當(dāng)承載載荷超過(guò)此極限時(shí)則稱為過(guò)載，機(jī)械零件在過(guò)載情況下會(huì)發(fā)生變形或斷裂。

1)應(yīng)力分析：在機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的許用應(yīng)力為第一節(jié)機(jī)械零件的失效2)極限分析：在工程力學(xué)的計(jì)算中，往往將材料看成一均勻的連續(xù)體，因此在外載作用下認(rèn)為該材料在達(dá)到一定的屈服強(qiáng)度后，材料的性質(zhì)是塑性的，然而它并不產(chǎn)生加工硬化，而是在應(yīng)力不變的情況下一直發(fā)生塑性變形。

3)變形量分析：在上述兩種設(shè)計(jì)計(jì)算分析中，屈服強(qiáng)度都被假定為是計(jì)算承受靜載結(jié)構(gòu)的安全載荷的判斷依據(jù)，而在具體的設(shè)計(jì)工作中并未考慮將會(huì)經(jīng)常碰到的變形量問(wèn)題，但這些變形量問(wèn)題也正是機(jī)械零件變形失效中不可忽略的問(wèn)題。

3.減輕零件變形危害的措施

1)在機(jī)械設(shè)計(jì)中不僅要考慮零件的強(qiáng)度，還要考慮零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸修理等有關(guān)問(wèn)題。第一節(jié)機(jī)械零件的失效2)在機(jī)械加工中要采取一系列工藝措施防止和減小變形，對(duì)毛坯要進(jìn)行時(shí)效處理以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。

3)加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理，制定并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，不超負(fù)荷運(yùn)行，避免局部超載和過(guò)熱，加強(qiáng)設(shè)備的檢查和維護(hù)。

4)在設(shè)備修理中，不僅要恢復(fù)零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等，還要檢查和修復(fù)主要零件的形狀和位置誤差，制定出與變形有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和修理規(guī)范。

二、零件的斷裂第一節(jié)機(jī)械零件的失效斷裂是指在外力的作用下發(fā)生的幾個(gè)原子間距的正向分離與切向分離，斷裂是材料或零件的一種復(fù)雜現(xiàn)象，在不同的力學(xué)、物理和化學(xué)環(huán)境下會(huì)有不同的斷裂形式。例如，機(jī)械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生疲勞斷裂，在高溫持久應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生蠕變斷裂，在腐蝕環(huán)境下會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞。在實(shí)際工程應(yīng)用上常根據(jù)工程構(gòu)件或機(jī)械零件的斷口的宏觀形態(tài)特征將斷裂分為韌性斷裂和脆性斷裂，或按載荷性質(zhì)分為一次加載斷裂和疲勞斷裂。

1)韌性斷裂是超過(guò)強(qiáng)度極限前發(fā)生韌性變形后而發(fā)生斷裂，多數(shù)為穿晶斷裂，即裂縫是割斷晶粒而穿過(guò)，一般是在切應(yīng)力作用下發(fā)生，又稱為切變斷裂。第一節(jié)機(jī)械零件的失效2)脆性斷裂一般發(fā)生在應(yīng)力達(dá)到條件屈服強(qiáng)度前，沒(méi)有或只有少量的塑性變形，多為沿晶界擴(kuò)展而突然發(fā)生，又稱為晶界斷裂，斷口呈結(jié)晶狀，平滑而光亮，稱為解理面，因此這種斷裂也稱為解理斷裂。

3)一次加載斷裂是零件在一次靜拉伸、靜壓縮、靜扭轉(zhuǎn)、靜彎曲或一次沖擊下的斷裂。

4)疲勞斷裂為反復(fù)加載斷裂，即經(jīng)歷反復(fù)多次的應(yīng)力作用或能量負(fù)荷循環(huán)后才發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。

1.零件疲勞斷裂的基本原理第一節(jié)機(jī)械零件的失效圖1-1在滑移帶中產(chǎn)生的缺口峰2.減輕斷裂危害的措施第一節(jié)機(jī)械零件的失效(1)在機(jī)械設(shè)計(jì)中要盡量減少應(yīng)力集中如焊縫通常是疲勞斷裂失效的起源區(qū)域，對(duì)T形焊接接頭，采取適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，焊后打磨圓角或鉆孔，均能減輕應(yīng)力集中的程度。圖1-2焊接結(jié)構(gòu)及零件截面幾何形狀的改進(jìn)第一節(jié)機(jī)械零件的失效(2)在機(jī)械制造工藝方面延長(zhǎng)零件疲勞壽命的最有效途徑是引入殘余壓應(yīng)力，如噴丸強(qiáng)化處理、冷滾壓加工等。

(3)機(jī)械設(shè)備在使用中的注意事項(xiàng)要注意及時(shí)發(fā)現(xiàn)零件裂紋，定期進(jìn)行無(wú)損探傷；盡量減輕零件的腐蝕損傷，因?yàn)楦g會(huì)增加裂紋擴(kuò)展的速率；盡可能減少設(shè)備運(yùn)行中各部分的溫差，如發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)各部分溫差很大，如果立即高速大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)加大溫差，由熱應(yīng)力引起應(yīng)力集中加速有關(guān)零件疲勞損壞；設(shè)備使用中還要嚴(yán)格避免設(shè)備超載并盡量減少?zèng)_擊。

(4)機(jī)械設(shè)備在修理中的注意事項(xiàng)第一節(jié)機(jī)械零件的失效圖1-3疲勞斷口的

宏觀形象第一節(jié)機(jī)械零件的失效1)注意對(duì)斷裂零件進(jìn)行斷口分析，以確定零件斷裂的形式、原因、起源和超載程度等。

2)裂紋和斷裂零件的修復(fù)方法有很多，如焊接、粘接、鉚接等。

3)注意修理操作對(duì)零件斷裂的影響。

4)采用延長(zhǎng)零件壽命的修復(fù)方法，如表面去皮修理，將螺旋槳、發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片等零件定期去除一薄層金屬可以大大延長(zhǎng)其使用壽命。

5)對(duì)容易產(chǎn)生斷裂的重要零件實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，如定期進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，利用閃頻儀在零件運(yùn)轉(zhuǎn)中監(jiān)測(cè)等。

三、零件的蝕損第一節(jié)機(jī)械零件的失效零件的蝕損形式有腐蝕和氣蝕。腐蝕是在周圍介質(zhì)作用下，零件表面發(fā)生的以化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)為主的磨損。它與其他形式的磨損相伴發(fā)生、相互影響和相互促進(jìn)，可產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，特別是在高溫和潮濕的環(huán)境中尤為嚴(yán)重。而氣蝕是一種比較復(fù)雜的破壞現(xiàn)象，它不僅僅是機(jī)械作用，還有化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)作用，液體中含有磨料時(shí)會(huì)加劇這一破壞過(guò)程。氣蝕現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在柴油機(jī)氣缸套外壁、水泵零件、水輪機(jī)葉片、船舶螺旋槳等部位。

1.腐蝕

(1)氧化磨損金屬與空氣中的氧作用形成氧化磨損是最常見(jiàn)的一種腐蝕磨損形式，其特征是摩擦表面沿滑動(dòng)方向呈勻細(xì)磨痕。第一節(jié)機(jī)械零件的失效(2)特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)作用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成腐蝕磨損，其機(jī)理與氧化磨損相似，在摩擦表面上沿滑動(dòng)方向也有腐蝕磨損的痕跡，但磨損速度較快。

1)根據(jù)工作環(huán)境條件選擇合適的耐蝕材料，盡量以塑料代替金屬；進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件外形要簡(jiǎn)化，表面粗糙度值的大小要合適，避免形成原電池的條件。

2)覆蓋金屬保護(hù)層如鎳、鉻、鋅等，覆蓋方法有電鍍、噴涂、化學(xué)鍍等；非金屬保護(hù)層如涂裝、塑料、橡膠、搪瓷等；化學(xué)保護(hù)層如磷化、鈍化、氧化等；表面合金化如滲氮、滲鉻、滲鋁等。

3)進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)，用比零件材料化學(xué)性能更活潑的金屬鉚接在零件上，人為形成原電池，零件成為陰極受到保護(hù)，從而不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。第一節(jié)機(jī)械零件的失效4)進(jìn)行介質(zhì)處理，將有機(jī)緩蝕劑或無(wú)機(jī)緩蝕劑加入相應(yīng)介質(zhì)，減弱零件的腐蝕。

2.氣蝕

1)減小零件與液體接觸表面的振動(dòng)，以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生。

2)選用耐穴蝕的材料，如鑄鐵成分中最容易穴蝕的是片狀石墨，而球狀或團(tuán)狀石墨耐穴蝕性好，珠光體比鐵素體耐穴蝕。

3)零件表面涂防穴蝕材料，如塑料、陶瓷、表面鍍鉻等，減小表面粗糙度值也有利于減輕穴蝕。

4)改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)，減少液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流的現(xiàn)象。

5)介質(zhì)中添加乳化油，可減小氣泡爆破時(shí)的沖擊力，以減輕穴蝕。

四、零件的磨損第一節(jié)機(jī)械零件的失效磨損是工作表面在摩擦?xí)r沿其表面發(fā)生的微觀或宏觀變化過(guò)程的結(jié)果。隨著這個(gè)過(guò)程的進(jìn)行，可能產(chǎn)生表面材料的位移或脫離而使材料數(shù)量減少或表面層性質(zhì)改變等。一切有滑動(dòng)或滾動(dòng)接觸的機(jī)械零件都會(huì)受到一定程度的磨損，如軸承、齒輪、密封圈、導(dǎo)軌、活塞環(huán)、齒條、制動(dòng)器和凸輪等。這些零件的磨損范圍包括了輕度的氧化磨損及嚴(yán)重的快速磨損并使表面粗化，這些磨損是否構(gòu)成零件的失效，必須看其是否危及零件的實(shí)際工作能力。如一個(gè)液壓閥的精密配合閥柱，即使出現(xiàn)了輕微的拋光型磨損，也能導(dǎo)致嚴(yán)重的泄漏而失效；但如巖石破碎機(jī)的錘頭，盡管有嚴(yán)重的壓凹、碰傷仍能正常地工作。第一節(jié)機(jī)械零件的失效因此進(jìn)行磨損失效分析時(shí)必須進(jìn)行科學(xué)的分析和判斷，同時(shí)在磨損失效分析時(shí)除了機(jī)械磨損因素外，還應(yīng)考慮化學(xué)腐蝕所引起的磨損因素，以及溫度和應(yīng)力的范圍。

1.磨損的類型

(1)按接觸表面的性質(zhì)分類固體表面接觸時(shí)，有磨粒磨損、固體磨損、液體磨損和氣體磨損。

(2)按磨損機(jī)理分類有磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損、氣蝕磨損與沖蝕磨損。

2.磨損的表示方法

(1)磨損量表示磨損結(jié)果的指標(biāo)。

(2)磨損率表示磨損快慢的指標(biāo)。

1)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過(guò)的時(shí)間之比來(lái)表述。第一節(jié)機(jī)械零件的失效2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過(guò)的路程之比來(lái)表述。

(3)耐磨性ε指材料抵抗磨損的性能。

(4)相對(duì)耐磨性εw指在相同摩擦條件下，標(biāo)樣材料與試樣材料兩種磨損量的比值。

3.磨損的一般規(guī)律

(1)初期磨損階段(又稱跑合階段)新的摩擦副表面都具有一定的表面粗糙度值，實(shí)際接觸面積較小，單位接觸面積的實(shí)際載荷較大。圖1-4典型磨損過(guò)程第一節(jié)機(jī)械零件的失效圖1-5跑合結(jié)果(2)穩(wěn)定磨損階段(又稱工作磨損階段)零件經(jīng)過(guò)短期跑合之后，第一節(jié)機(jī)械零件的失效即進(jìn)入穩(wěn)定磨損階段，在此階段，工作時(shí)間最長(zhǎng)，磨損速度較小。

(3)急劇磨損階段(又稱強(qiáng)烈磨損階段)經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定磨損以后，摩擦表面之間的間隙和表面形態(tài)改變，表面質(zhì)量變壞，迫使其摩擦副表面間的工作狀況發(fā)生劇烈的變化，以金屬的直接接觸代替原來(lái)的液體摩擦或邊界摩擦，因而導(dǎo)致強(qiáng)烈的磨損。

4.減少磨損的途徑

1)正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵，例如對(duì)于抗疲勞磨損，則要求鋼材質(zhì)量好，鋼中有害的雜質(zhì)比例低。

2)為了改善零件表面的耐磨性可采用多種表面處理方法，如采用滾壓加工表面強(qiáng)化處理，各種化學(xué)表面處理，塑性涂層、耐磨涂層，噴鉬、鍍鉻、等離子噴涂等。第一節(jié)機(jī)械零件的失效3)盡量保證液體潤(rùn)滑，采用合適的潤(rùn)滑材料和正確的潤(rùn)滑方法，采用潤(rùn)滑添加劑，注意密封等。

4)合理進(jìn)行摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高耐磨性，減少磨損的重要條件。

5)設(shè)備的使用和維護(hù)正確與否對(duì)設(shè)備的壽命影響極大，正確的使用和維護(hù)與不正確的使用和維護(hù)其壽命往往可相差幾倍。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作一、設(shè)備修理的方式

機(jī)械設(shè)備修理主要分為兩種情況：一種是按計(jì)劃進(jìn)行的修理，即所謂“計(jì)劃預(yù)修制”的修理；另一種是機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生了故障，不排除故障則不能進(jìn)行正常工作，即排除故障的修理，這種修理具有一定的隨機(jī)性。

1.計(jì)劃預(yù)修制

(1)大修機(jī)械設(shè)備的大修是工作量最大的一種計(jì)劃修理。圖1-6設(shè)備大修的工作程序第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(2)項(xiàng)修項(xiàng)目修理(簡(jiǎn)稱項(xiàng)修)是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)，對(duì)狀態(tài)劣化已達(dá)不到生產(chǎn)工藝要求的項(xiàng)目，按實(shí)際需要進(jìn)行針對(duì)性的修理。

(3)小修機(jī)械設(shè)備的小修是工作量最小的一種計(jì)劃修理。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作表1-1機(jī)械設(shè)備大修、項(xiàng)修與小修工作內(nèi)容的比較

大修項(xiàng)修小修拆卸分解程度全部拆卸分解針對(duì)檢查部位，部分拆卸分解拆卸、檢查部分磨損嚴(yán)重的機(jī)件和污穢部位修復(fù)范圍和程度修理基準(zhǔn)件，更換或修復(fù)主要件、大型件及所有不合格的零件根據(jù)修理項(xiàng)目，對(duì)修理部位進(jìn)行修復(fù)，更換不合格的零件清除污穢積垢，調(diào)整零件間隙及相對(duì)位置，更換或修復(fù)不能使用的零件，修復(fù)達(dá)不到完好程度的部位刮研程度加工和刮研全部滑動(dòng)接合面根據(jù)修理項(xiàng)目決定刮研部位必要時(shí)局部修刮，填補(bǔ)劃痕精度要求按大修精度及通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查驗(yàn)收按預(yù)定要求驗(yàn)收按設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)要求驗(yàn)收第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作表1-1機(jī)械設(shè)備大修、項(xiàng)修與小修工作內(nèi)容的比較表面修飾要求全部外表面刮膩?zhàn)印⒋蚬?、涂裝，手柄等零件重新電鍍補(bǔ)涂裝或不進(jìn)行不進(jìn)行第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(4)定期精度調(diào)整定期精度調(diào)整是指對(duì)精、大、稀機(jī)床的幾何精度定期進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到(或接近)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；精度調(diào)整的周期一般為一至二年。

2.排除故障修理圖1-7排除故障修理的工作程序二、機(jī)械零件的修理方案第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作機(jī)械零件損壞失效后，多數(shù)可采用各種各樣的方法修復(fù)后重新使用。利用修復(fù)可大大減少新備件的消耗量，從而減少用于生產(chǎn)備件的設(shè)備負(fù)擔(dān)，降低修理成本，也可以避免因備件不足而延長(zhǎng)設(shè)備的修理時(shí)間。但是當(dāng)零件無(wú)法修復(fù)或修復(fù)零件在經(jīng)濟(jì)上不合算時(shí)，則可更換新件。常用的修理方法有：

(1)調(diào)整法為了便于維修，很多設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到間隙的調(diào)整問(wèn)題。

(2)換位法由于各種原因，設(shè)備的磨損往往是不均勻的。

(3)維修尺寸法配對(duì)零件磨損后，將其中一個(gè)成本相對(duì)較高的零件進(jìn)行再加工，使其具有正確的幾何形狀，根據(jù)加工后零件的尺寸更換另一個(gè)零件，恢復(fù)配合件的工作能力。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(4)附加零件法當(dāng)配合件磨損時(shí)，分別進(jìn)行機(jī)械加工，恢復(fù)為正確的幾何形狀，然后在配合孔中壓入一個(gè)附加零件，以達(dá)到原配合要求。

(5)局部更換法將零件損壞的部分切除掉，再鑲上一部分使零件復(fù)原。

(6)恢復(fù)尺寸法使磨損的零件恢復(fù)原來(lái)的形狀尺寸和精度的方法稱為恢復(fù)尺寸法。

1)機(jī)械結(jié)合法，如金屬噴鍍、嵌絲補(bǔ)裂紋等。

2)電沉積結(jié)合法，在電場(chǎng)作用下，鍍液中的金屬離子在金屬表面上還原而形成金屬沉積層，如槽鍍和近幾年采用的快速電鍍新方法，廣泛用于零件的修復(fù)。

3)熔接法，如氣焊、電焊、鍛接等。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作4)粘接法，采用101膠和618環(huán)氧樹(shù)脂等粘接劑來(lái)修復(fù)導(dǎo)軌、軸頸的磨損面，也可直接粘接受力不大的零件。

5)擠壓法，用壓力加工的方法，把零件上備用的一部分金屬擠壓到磨損的工作面上去，以增補(bǔ)磨損掉的金屬。

(7)更換新零件法損壞嚴(yán)重、無(wú)法修復(fù)或不值得修復(fù)的零件，可以更換新的零件。

三、設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作

設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作包括技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備兩方面的內(nèi)容。設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作的程序如圖1?8所示(實(shí)線為傳遞程序，虛線為信息反饋)。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作圖1-8設(shè)備修理前準(zhǔn)備工作程序1.設(shè)備修理前的技術(shù)準(zhǔn)備工作第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(1)修理前技術(shù)狀況的調(diào)查技術(shù)狀況的調(diào)查一般可在修前二至八個(gè)月分兩步進(jìn)行(項(xiàng)修、小修設(shè)備為修前二至四個(gè)月，大型復(fù)雜設(shè)備為修前六至八個(gè)月)，若有大型鑄鋼件或鍛件，時(shí)間還要長(zhǎng)些。

1)設(shè)備的工作精度和幾何精度的變動(dòng)情況。

2)設(shè)備的負(fù)荷能力的變動(dòng)情況。

3)發(fā)生過(guò)故障的部位、原因及故障頻率。

4)曾經(jīng)檢查、診斷出的隱患及其處理情況。

5)設(shè)備是否需要改善維修。

1)檢查全部或主要幾何精度。

2)測(cè)量性能參數(shù)降低情況。

3)檢查各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，有無(wú)異常振動(dòng)和噪聲。

4)檢查氣壓、液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)的情況，并檢查有無(wú)泄漏。第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作5)檢查離合器、制動(dòng)器、安全保護(hù)裝置及操作件是否靈活可靠。

6)電氣系統(tǒng)的失效和老化狀況。

7)將設(shè)備部分解體，測(cè)量基礎(chǔ)件和關(guān)鍵件的磨損量，確定需要更換和修復(fù)的零件，必要時(shí)測(cè)繪和核對(duì)修換件的圖樣。

(2)修理技術(shù)文件的編制

1)修理技術(shù)任務(wù)書(shū)。

2)修換件明細(xì)表及圖樣。

3)電氣元件及特殊材料表(正常庫(kù)存以外的品種規(guī)格)。

4)修理工藝及專用工具、檢具、研具的圖樣及清單。

5)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.設(shè)備修理前的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(1)材料及備件準(zhǔn)備設(shè)備主管部門在編制年度修理計(jì)劃的同時(shí)，應(yīng)編制年度分類材料計(jì)劃表，提交至材料供應(yīng)部門。

(2)專用工具、檢具、研具的準(zhǔn)備工具、檢具、研具的精度要求高，應(yīng)由工具管理人員向工具制造部門提出訂貨。

(3)修理作業(yè)計(jì)劃的編制修理作業(yè)計(jì)劃由修理單位的計(jì)劃員負(fù)責(zé)編制，并組織主修機(jī)械及電氣技術(shù)人員、修理工(組)長(zhǎng)討論審定。圖1-9設(shè)備大修的作業(yè)程序第三節(jié)尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念圖1-10裝配尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-11尺寸鏈圖1.尺寸鏈的組成第三節(jié)尺寸鏈2.尺寸鏈分類

(1)按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類尺寸鏈可以分為設(shè)計(jì)尺寸鏈、工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈以及檢驗(yàn)尺寸鏈。

(2)根據(jù)尺寸鏈中組成環(huán)的性質(zhì)分類尺寸鏈可以分為線性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。

1)線性尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，均為直線尺寸且彼此平行，尺寸與尺寸之間相互連接，如圖1-12所示。

2)角度尺寸鏈的組成環(huán)由各種不同的角度所組成，其中包括由誤差形成的角度。第三節(jié)尺寸鏈圖1-12線性尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-13公共角頂?shù)慕嵌瘸叽珂湹谌?jié)尺寸鏈圖1-14角度組成的

封閉多邊形第三節(jié)尺寸鏈3)平面尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，但不一定都平行。圖1-15平面尺寸鏈4)空間尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸不在同一平面內(nèi)，且不一定互相平行。第三節(jié)尺寸鏈圖1-16工業(yè)機(jī)器人(3)按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類尺寸鏈可以分為串聯(lián)尺寸鏈、并聯(lián)尺寸鏈和混聯(lián)尺寸鏈。第三節(jié)尺寸鏈1)串聯(lián)尺寸鏈?zhǔn)歉鹘M尺寸鏈之間以一定的基準(zhǔn)線互相串聯(lián)結(jié)合成為相互有關(guān)的尺寸鏈組合，如圖1-17所示。

2)并聯(lián)尺寸鏈?zhǔn)窃诟鹘M尺寸鏈之間，以一定的公共環(huán)互相并聯(lián)結(jié)合成的復(fù)合尺寸鏈。圖1-17串聯(lián)尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-18并聯(lián)尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-19混聯(lián)尺寸鏈3)混聯(lián)尺寸鏈?zhǔn)怯刹⒙?lián)尺寸鏈和串聯(lián)尺寸鏈混合組成的復(fù)合尺寸鏈，如圖1-19所示。第三節(jié)尺寸鏈3.尺寸鏈所表示的基本關(guān)系

1)增環(huán)對(duì)封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為同向影響，增環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)增大(或減小)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏大方向偏移。

2)減環(huán)對(duì)封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為反向影響，減環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)減小(或增大)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏小方向偏移。

3)綜合增環(huán)尺寸使封閉環(huán)向偏大方向偏移、減環(huán)尺寸又使封閉環(huán)向偏小方向偏移的情況，結(jié)果導(dǎo)致封閉環(huán)尺寸向兩個(gè)方向偏移，最后使封閉環(huán)尺寸的誤差δΣ增大。

(1)封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于各增環(huán)的最大極限尺寸之和減去各減環(huán)的最小極限尺寸之和。第三節(jié)尺寸鏈(2)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)是封閉環(huán)最大極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和。

(3)封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于封閉環(huán)的最大極限尺寸減去最小極限尺寸，經(jīng)化簡(jiǎn)后即為各組成環(huán)公差之和。

(4)各組成環(huán)平均尺寸的計(jì)算有時(shí)為了計(jì)算方便，往往將某些尺寸的非對(duì)稱公差帶變換成對(duì)稱公差帶的形式，這樣基本尺寸就要換算成平均尺寸。

(5)各組成環(huán)平均偏差的計(jì)算各組成環(huán)的平均偏差等于各環(huán)的上偏差與下偏差之和的一半。

二、尺寸鏈的計(jì)算第三節(jié)尺寸鏈尺寸鏈計(jì)算通?？煞譃椋壕€性尺寸鏈計(jì)算、角度尺寸鏈計(jì)算、平面尺寸鏈計(jì)算和空間尺寸鏈計(jì)算，在這四種計(jì)算中，通常是以線性尺寸鏈為基本形式來(lái)建立計(jì)算公式的，而且最初是按照極值法來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)的。

1.極值法計(jì)算尺寸鏈圖1-20正計(jì)算圖例第三節(jié)尺寸鏈(1)正計(jì)算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏差，求封閉環(huán)的尺寸及上、下偏差，稱為正計(jì)算。

例1-1已知一尺寸鏈如圖1-20所示，試求封閉環(huán)的尺寸及公差。

解①確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸24、40、62為增環(huán)，尺寸28、75為減環(huán)。

②求封閉環(huán)的基本尺寸，根據(jù)

③求封閉環(huán)的極限尺寸，根據(jù)

④求封閉環(huán)的公差，根據(jù)

⑤求封閉環(huán)的上、下偏差，根據(jù)第三節(jié)尺寸鏈表1-2計(jì)算封閉環(huán)的豎式(單位：mm)基?本?尺?寸增環(huán)24

40

62-0．04

+0．037

+0．056-0．12

-0．025

+0．01減環(huán)-28

-75+0．037

+0．10-0．015

+0．054封閉環(huán)23+0．190-0．096第三節(jié)尺寸鏈例1-2圖1-21所示為車床的部件，A1=25+0．084mm，A2=(25±0.065)mm，A3=(0±0.006)mm，AΣ=0+0．025mm，試校核裝配間隙AΣ能否得到保證。

解①繪出尺寸鏈圖，如圖1-22所示。

②確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸A2、A3為增環(huán)，尺寸A1為減環(huán)。

③求封閉環(huán)的基本尺寸：

④求封閉環(huán)的上、下偏差：圖1-22車床部件尺寸鏈圖第三節(jié)尺寸鏈圖1-22車床部件尺寸鏈圖⑤用豎式法驗(yàn)算：第三節(jié)尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)25

0+0．065

+0．006-0．065

-0．006減環(huán)-250-0．084封閉環(huán)0+0．071-0．155第三節(jié)尺寸鏈(2)反計(jì)算已知封閉環(huán)的極限尺寸(或上、下偏差)及其公差，求解各組成環(huán)的上、下偏差及公差，則稱為尺寸鏈的反計(jì)算。

1)等公差法是在環(huán)數(shù)不多、基本尺寸相近時(shí)，將已知的封閉環(huán)公差按TM=TAΣ/(n-1)平均分配給各組成環(huán)，然后根據(jù)各環(huán)尺寸加工的難易適當(dāng)調(diào)整公差，只要滿足下式即可。

2)等精度法是在尺寸鏈環(huán)數(shù)較多時(shí)，先將各組成環(huán)公差定為相同的公差等級(jí)，求出公差等級(jí)系數(shù)，再計(jì)算各環(huán)公差，而后按加工難易進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但也需滿足下式。第三節(jié)尺寸鏈例1-3圖1-23所示為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，設(shè)計(jì)要求軸向裝配間隙為0.05~0.25mm，即AΣ=0+0．25mm，在曲軸主軸頸前后兩端套有止推墊片，正齒輪被壓緊在主軸頸臺(tái)肩上，試確定曲軸主軸頸長(zhǎng)度A1=43.50mm，前后止推墊片厚度A2=A4=2.5mm，軸承座寬度A3=38.5mm等尺寸的上、下偏差。

解①繪出尺寸鏈圖，如圖1-24所示。圖1-24曲軸軸頸尺寸鏈圖第三節(jié)尺寸鏈圖1-24曲軸軸頸尺寸鏈圖②確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸A1為增環(huán)，尺寸A2、A4、A3為減環(huán)，尺寸AΣ是封閉環(huán)。

③按等公差法計(jì)算時(shí)，則第三節(jié)尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．10+0．05減環(huán)-2．50

-2．50

-38．50+0．04

+0．04

+0．070

0

0封閉環(huán)0+0．25+0．05第三節(jié)尺寸鏈④按等精度法計(jì)算時(shí)，由式(1-16)算得各組成環(huán)的平均公差單位數(shù)aM。查有關(guān)資料得IA1=1.56，IA2=IA4=0.54，IA3=1.56。第三節(jié)尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．138+0．05減環(huán)-2．5

-2．5

-38．5+0．025

+0．025

+0．0620

0

0封閉環(huán)0+0．25+0．05第三節(jié)尺寸鏈(3)中間計(jì)算已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求解尺寸鏈中某些組成環(huán)的計(jì)算稱為中間計(jì)算。圖1-25計(jì)算活塞工序尺寸第三節(jié)尺寸鏈例1-4圖1-25所示為活塞，其使用性能要求保證銷孔軸心線至頂部的尺寸99mm及其公差。為使機(jī)床尺寸調(diào)整簡(jiǎn)便，在工序圖上應(yīng)注明以安裝基準(zhǔn)A標(biāo)注尺寸B，試確定該工序尺寸B及其公差。

解按加工工序最后得到的封閉環(huán)BΣ=為已知，求組成環(huán)B。由圖可知，顯然組成環(huán)155mm的公差不合理，此時(shí)的工藝不能保證封閉環(huán)尺寸的精度，因此必須減小尺寸155mm的公差值，現(xiàn)將尺寸1550mm改為1550mm。

例1-5圖1-26a所示為軸承套零件圖，要求端面A對(duì)外圓C的軸線的垂直度公差δ2=0.05mm，端面B對(duì)外圓C的軸線的垂直度公差δΣ=0.05mm。此零件加工工藝過(guò)程如下：第三節(jié)尺寸鏈解端面A對(duì)外圓C軸線的垂直度是在工序3中得到保證，δ2=0.05mm/240mm，即其交角α2=90°±Δα2。端面B對(duì)外圓C軸線的垂直度是間接達(dá)到的，應(yīng)是封閉環(huán)，由圖上要求其公差δΣ=0.05mm/120mm，即其角度關(guān)系為αΣ=90°±ΔαΣ。于是上述α1、α2、αΣ組成了一個(gè)三環(huán)角度尺寸鏈，如圖1-26b所示。圖1-26軸承套角度尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈2.概率法計(jì)算尺寸鏈圖1-27正態(tài)分布曲線第三節(jié)尺寸鏈(1)正態(tài)分布的隨機(jī)誤差尺寸鏈中各組成環(huán)的尺寸，一般情況都是獨(dú)立的隨機(jī)變量。圖1-28公差帶中心與其尺寸分布中心重合第三節(jié)尺寸鏈(2)非正態(tài)分布的隨機(jī)誤差如果各組成環(huán)不屬于正態(tài)分布的隨機(jī)誤差。

(3)非對(duì)稱分布的隨機(jī)誤差圖1-29誤差的非對(duì)稱分布第三節(jié)尺寸鏈例1-6用概率法求解例1-3(見(jiàn)圖1-23)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸頸裝配尺寸鏈。設(shè)各組成環(huán)的尺寸是等精度的。

解①求各組成環(huán)公差，并假定各環(huán)均呈正態(tài)分布，由式(1-16)、式(1-18)得

②決定各環(huán)公差帶位置

三、裝配尺寸鏈的建立方法

要合理地選擇裝配方法，達(dá)到預(yù)定的裝配精度，就需要深入分析機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件而建立裝配尺寸鏈。

1.單個(gè)裝配尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-30主軸錐孔和尾座頂尖套錐孔軸線的不等高度第三節(jié)尺寸鏈圖1-31影響車床主軸及尾座頂尖套錐孔軸線等高的裝配關(guān)系第三節(jié)尺寸鏈圖1-32簡(jiǎn)化了的等高尺寸鏈2.裝配尺寸鏈系統(tǒng)第三節(jié)尺寸鏈1)保證溜板箱開(kāi)合螺母中心線與絲杠中心線的同軸度公差BΣ1(±B′Σ1)，如圖1-34a所示。圖1-33臥式車床絲杠與開(kāi)合螺母對(duì)床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的位置度第三節(jié)尺寸鏈圖1-34臥式車床上裝配絲杠的尺寸鏈系統(tǒng)第三節(jié)尺寸鏈2)保證絲杠中心線與進(jìn)給箱上裝絲杠的孔中心線的同軸度公差BΣ2(±B)，如圖所示。

3)保證絲杠中心線與后支架裝絲杠的孔中心線的同軸度公差CΣ1(±C)，如圖1-34c所示，C1=B1。

4)當(dāng)按圖1-34b所示的尺寸鏈計(jì)算(調(diào)整法或配作)確定BΣ2后，需保證絲杠前后支承孔中心線的同軸度公差CΣ1(±C)，如圖1-34d所示。

5)為使車床在使用過(guò)程中保持精度，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不超出公差(0.3mm)，裝配時(shí)應(yīng)使絲杠兩端低于開(kāi)合螺母中心，若低0.15mm，則當(dāng)溜板及床身導(dǎo)軌磨損0.3mm時(shí)(即開(kāi)合螺母中心線下降0.3mm)，仍能保證位置度公差，故封閉環(huán)只取正值。第三節(jié)尺寸鏈例1-7圖1-35所示為發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的裝配圖，這個(gè)部件裝配后應(yīng)保證主軸旋轉(zhuǎn)自如，同時(shí)葉輪不與箱體相碰。此外，還須保證前端螺釘能可靠地緊固葉輪，后端蓋與箱體接觸良好。為了保證上述要求，需要建立一系列裝配尺寸鏈，分別保證各自的裝配技術(shù)要求。現(xiàn)以NΣi為各尺寸鏈的封閉環(huán)建立如下的尺寸鏈，如圖1-36所示。圖1-35發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的裝配圖第三節(jié)尺寸鏈圖1-36按單個(gè)技術(shù)要求建立的尺寸鏈圖①裝配尺寸鏈a——保證主軸能在箱體中自由轉(zhuǎn)動(dòng)，第三節(jié)尺寸鏈軸向間隙為NΣ1。

②裝配尺寸鏈b——保證葉輪不與箱體相碰，間隙為NΣ2。

③裝配尺寸鏈c——保證軸頸伸出套筒，伸出量為NΣ3。

④裝配尺寸鏈d——保證后端蓋上的孔的長(zhǎng)度大于套筒配合部分的長(zhǎng)度，以便加裝外蓋，超出的長(zhǎng)度為NΣ4。

⑤裝配尺寸鏈e——保證后軸頸長(zhǎng)度不致超過(guò)套筒長(zhǎng)度，其差值為NΣ5。

⑥裝配尺寸鏈f——保證前軸端花鍵部分長(zhǎng)度適當(dāng)，以便安裝葉輪，其裝配長(zhǎng)度的差值為NΣ6。

⑦裝配尺寸鏈g——保證葉輪裝入軸端后，葉輪孔長(zhǎng)超出軸端，以便用螺釘壓緊，超出量為NΣ7。第三節(jié)尺寸鏈⑧裝配尺寸鏈h——保證螺孔深度，以便螺釘壓緊，孔深裕量為NΣ8。

⑨裝配尺寸鏈i——保證箱體前孔長(zhǎng)度超過(guò)套筒的配合部分的長(zhǎng)度，其超出量為NΣ9。圖1-37發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)尺寸鏈系統(tǒng)第三節(jié)尺寸鏈圖1-38并聯(lián)尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-39發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇主軸裝配尺寸鏈3.裝配角度尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈(1)角度尺寸鏈的封閉性圖1-40所示的角度尺寸鏈表示立式鉆床主軸相對(duì)工作臺(tái)垂直度的裝配技術(shù)要求，從最后形成封閉環(huán)角度誤差αΣ來(lái)看，各個(gè)組成環(huán)的角度誤差αi都會(huì)有所影響，但是各個(gè)組成環(huán)所代表的夾角是封閉的。

(2)角度誤差的方向性角度尺寸鏈中的平行度、垂直度等裝配技術(shù)要求在標(biāo)注上有其方向性，要根據(jù)標(biāo)注尺寸的具體位置來(lái)判斷其方向。圖1-41垂直度誤差第三節(jié)尺寸鏈圖1-41垂直度誤差第三節(jié)尺寸鏈圖1-42平行度誤差第三節(jié)尺寸鏈(3)角度尺寸鏈的增環(huán)與減環(huán)判斷角度尺寸鏈的組成環(huán)是增環(huán)或者減環(huán)，與線性尺寸鏈相似，要根據(jù)對(duì)封閉環(huán)αΣ的影響來(lái)判斷。

1)內(nèi)角封閉式角度尺寸鏈：如圖1-43所示的純角度尺寸鏈?zhǔn)怯猛攬A進(jìn)行組成環(huán)的轉(zhuǎn)化而得來(lái)的。

2)具有外角的角度尺寸鏈：如圖1-44所示的純角度尺寸鏈中，α3為封閉框圖外的外角，將此外角按封閉環(huán)同頂圓轉(zhuǎn)化，由于內(nèi)、外角互補(bǔ)，轉(zhuǎn)化后為-α3。圖1-44具有外角的角度尺寸鏈第三節(jié)尺寸鏈圖1-44具有外角的角度尺寸鏈3)根據(jù)以上敘述的兩種情況，第三節(jié)尺寸鏈角度尺寸鏈按同頂圓轉(zhuǎn)化的原則有：

①以封閉環(huán)角頂為中心作同頂圓。

②原與封閉環(huán)同頂?shù)慕M成環(huán)不加任何轉(zhuǎn)化。

③內(nèi)錯(cuò)角轉(zhuǎn)化時(shí)，依內(nèi)錯(cuò)角轉(zhuǎn)位，符號(hào)不變。

④外角、補(bǔ)角、同旁內(nèi)角等轉(zhuǎn)化后，隨角度的轉(zhuǎn)位，符號(hào)相應(yīng)改變。

⑤同軸度、平行度等按同頂小角排入同頂圓，符號(hào)與原標(biāo)注的符號(hào)相同。第三節(jié)尺寸鏈例1-8如圖1-45所示銑床，根據(jù)銑床精度標(biāo)準(zhǔn)要求，工作臺(tái)平面對(duì)于主軸旋轉(zhuǎn)軸線的平行度αΣ，要求工作臺(tái)面向床身豎導(dǎo)軌傾斜。為了保證工作臺(tái)平面對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)軸線的平行度要求、對(duì)床身豎導(dǎo)軌的垂直度要求，需要建立一些角度裝配尺寸鏈，分別保證各自的裝配技術(shù)要求。圖1-45銑床角度尺寸鏈第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容一、修理基準(zhǔn)的選擇

在修理設(shè)備時(shí)，合理地選擇刮研修理基準(zhǔn)面，對(duì)保證設(shè)備修理精度是很重要的。裝配圖中通過(guò)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)尺寸來(lái)表達(dá)各部件間的位置要求，根據(jù)分析后確定下來(lái)的尺寸鏈關(guān)系，選擇修理基準(zhǔn)面是比較方便的。

1.基準(zhǔn)不變組合修理法

1)選擇在整個(gè)尺寸鏈中具有高精度又便于精確測(cè)量的作用面為修理基準(zhǔn)面，保證在這個(gè)基準(zhǔn)面上任何位置測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差均不超出封閉環(huán)允許的誤差，并能滿足各組成環(huán)所要求的精度。

2)選擇尺寸鏈中具有高精度、無(wú)磨損和變形、不需要修理的主要作用面為基準(zhǔn)面，以避免對(duì)此基準(zhǔn)面進(jìn)行不必要的修理。第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容圖1-46銑床尺寸鏈3)修理基準(zhǔn)面選擇在尺寸鏈中剛性好的零件上，第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容以避免因外界影響而變形，保證修理基準(zhǔn)的精度在整個(gè)修理過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定。

4)并聯(lián)或串聯(lián)尺寸鏈的修理基準(zhǔn)面，最好選在幾個(gè)尺寸鏈的公共面上，以保證有關(guān)尺寸鏈間的相對(duì)精度。圖1-47牛頭刨床尺寸鏈第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容5)選擇修理工作量最大的作用面(修刮的面積最大，形狀復(fù)雜或所處的位置不易加工)為修理基準(zhǔn)面，用修復(fù)尺寸鏈中其他作用面的辦法，達(dá)到對(duì)此基準(zhǔn)面的相對(duì)精度要求。

6)選用原來(lái)的加工基準(zhǔn)作為修理基準(zhǔn)，對(duì)于裝配關(guān)系較復(fù)雜的零件(如床身、箱體等)，容易保持原有的裝配關(guān)系。

7)根據(jù)修理程序與裝配程序一致的原則，應(yīng)將修理基準(zhǔn)選在開(kāi)始裝配的作用面上。

2.基準(zhǔn)變換組合修理法

(1)多基準(zhǔn)串聯(lián)組合法沿著尺寸鏈的排列順序關(guān)系，以前一環(huán)的末面作為下一環(huán)的基準(zhǔn)面。第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容(2)多基準(zhǔn)并聯(lián)組合法在修理尺寸鏈中，大部分組成環(huán)能夠共用一個(gè)修理基準(zhǔn)面，但當(dāng)其中一環(huán)或幾環(huán)需要的精度較高，或由于測(cè)量不方便，改變修理基準(zhǔn)。圖1-48磨床主軸與尾座中心線等高精度的尺寸鏈第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容二、修理尺寸鏈的分析方法

分析修理尺寸鏈，首先要研究所修理設(shè)備的裝配圖及其裝配特點(diǎn)。根據(jù)設(shè)備各零件表面間存在的關(guān)系，或部件之間的相互尺寸關(guān)系，找出全部尺寸鏈。分析設(shè)備尺寸鏈應(yīng)從最基本的尺寸鏈即保證設(shè)備工作精度的尺寸鏈開(kāi)始。最簡(jiǎn)單的方法是利用設(shè)備的精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，找出以此標(biāo)準(zhǔn)允許的誤差為封閉環(huán)的各修理尺寸鏈，然后根據(jù)各部件的裝配技術(shù)要求，查明其他裝配尺寸鏈。根據(jù)精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)公差和其他裝配技術(shù)要求，就可以確定有關(guān)修理尺寸鏈的封閉環(huán)及其公差。為查找尺寸鏈方便，應(yīng)將所查明的尺寸鏈關(guān)系分別標(biāo)明在設(shè)備的總布置圖上。根據(jù)設(shè)備在使用和修理過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大偏差的一般規(guī)律，可將尺寸鏈分為三類：第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容1)精度顯然不會(huì)改變的尺寸鏈。

2)精度可能受到破壞的尺寸鏈。

3)精度肯定不合乎要求的尺寸鏈。

三、修理程序的安排

在設(shè)備修理過(guò)程中，修理尺寸鏈的關(guān)系和精度經(jīng)過(guò)分析和計(jì)算確定之后，正確安排修理程序，對(duì)于保證尺寸鏈所要求的精度能起到很大的作用。

(1)先刮大面，后修小面如圖1-49所示，外圓磨床床身的工作臺(tái)導(dǎo)軌和砂輪架導(dǎo)軌，在水平面內(nèi)要求垂直。第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容圖1-49磨床前后床身導(dǎo)軌修理基準(zhǔn)分析(2)先刮復(fù)雜面，第四節(jié)修理基準(zhǔn)和典型修理作業(yè)的內(nèi)容后修簡(jiǎn)單面例如磨床的工作臺(tái)上下面要求平行，上面是簡(jiǎn)單平面，下面是與床身配合的復(fù)雜導(dǎo)軌面，為滿足平行度要求，應(yīng)先刮下導(dǎo)軌面，后刮上平面。

(3)加工困難的作用面先修，加工容易的作用面后修如圖1-50所示，平面磨床磨頭支架的水平導(dǎo)軌與垂直導(dǎo)軌要求互相垂直，首先不考慮它們的垂直度要求，刮研較難加工的水平導(dǎo)軌面，然后在修刮垂直導(dǎo)軌時(shí)再控制它們的垂直度，這樣較容易保證精度要求。

(4)技術(shù)要求較高的作用面先修，技術(shù)要求較低的作用面后修如圖1-51所示，為保證鏜床