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文檔簡介
第七章
典型機械設(shè)備的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理機械設(shè)備種類繁多,不同機械設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)與綜合性能大不相同,但就其局部結(jié)構(gòu)和單性能而言,卻有許多相同之處。從某種角度可以講,所有機械設(shè)備是由有限的幾種典型運動副組合而成的,機械零部件是構(gòu)成機械設(shè)備的基本單元。機械設(shè)備產(chǎn)生機械放障的主要原因是組成設(shè)備的機械零部件出現(xiàn)了故障。因此,機械零部件的修理是機械設(shè)備修理的重要工作內(nèi)容之一。機械零部件的修理包括軸類、軸承類、傳動絲杠螺母類、殼體類、曲軸連桿類、分度蝸輪、齒輪類等零件的修理及螺紋聯(lián)接件的修理,以及過盈配合零件的調(diào)整與裝配。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理第一節(jié)軸與軸承的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理軸與軸承是機械設(shè)備中實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動的零件,它們的主要作用是支承其他零件,承受載荷和傳遞轉(zhuǎn)矩。軸與軸承間的相對運動,軸上所承受載荷的變化和沖擊,易于造成軸的彎曲變形和局部磨損,也造成軸承的損傷和失效。因此,修復(fù)軸的尺寸精度,更換和修復(fù)軸承,恢復(fù)其回轉(zhuǎn)精度是軸和軸承修理的主要工作之一。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源一、主軸的修理第七章典型機械設(shè)備的修理在機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)中,有各種形式的軸,例如:主軸、傳動軸、花鍵軸、曲軸等。其作用主要是支承零件,傳遞動力或運動。軸的形式不同,承受的載荷不同,失效的形式也就不同,修理和調(diào)整的方法就不一樣。主軸是金屬切削機床的關(guān)鍵部件之一,在主軸上安裝有傳遞動力的傳動裝置和裝夾工件的夾緊機構(gòu)。主軸的作用是傳遞動力,帶動刀具或支承工件實現(xiàn)切削運動。主軸精度的高低直接影響所加工零件的精度。因此,主軸一般選擇優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)機械加工和適當(dāng)?shù)臒崽幚砗笾瞥?。要求主軸具有較高的精度,適當(dāng)?shù)谋砻嬗捕群妥銐虻膭傂?。主軸一般制造成中空結(jié)構(gòu),其目的在于提高主軸的剛性,減小主軸的慣性,同時便于安裝和裝夾工件。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(1)主軸的主要失效形式圖7-1為CA6140型臥式車床的主軸,主軸上各零件的安裝方式如圖7-2所示將這兩圖對照從中可以看出,Ф75.25mm(1:12)和Ф105.25(1:12)處為主軸前后軸承的支承軸頸,Ф80mm和Ф90mm為安裝空套齒輪的軸頸。動力是由外徑為Ф89mm鍵寬為14mm的矩形花鍵上安裝的滑移齒輪傳入主軸。由此可見,主軸的主要失效形式為Ф75.25mm(1:12)和Ф105.25mm(1:12)的軸頸磨損以及莫氏錐孔的磨損及主軸因受外載而產(chǎn)生的彎曲變形。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(2)主軸精度測量方法在主軸修理前,首先應(yīng)檢驗主軸的精度、表面質(zhì)量和損傷形式。檢驗方法如圖7-3所示,將主軸支承軸頸用等高V形架支承著,放置在傾斜的平板上。在主軸尾端安裝與軸孔配臺的堵頭,在堵頭中心作中心孔,用枷mm的鋼球?qū)⒅鬏S支承在擋鐵上,將百分表的觸頭靠在主軸各安裝軸頸上,然后旋轉(zhuǎn)主軸,分別測得主軸各安裝軸頸的形位精度誤差。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源主軸各重要安裝面精度要求如下:第七章典型機械設(shè)備的修理
1)表面1、2的圓度公差為0.005mm。2)表面3、4軸線對表面1、2軸線的同軸度公差為0.005mm。
3)錐孔表面5對表面1、2軸線的徑向圓跳動公差為0.005mm。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(3)主軸的修復(fù)若上述精度公差超差,可視其超差程度采取相應(yīng)的修復(fù)方法。當(dāng)主軸支承軸頸磨損時,可采用修復(fù)尺寸法或刷鍍的方法修復(fù)。若是安裝滾動軸承的軸頸,只能用精加工后刷鍍的方法修復(fù)尺寸;若是安裝滑動軸承.軸頸磨損尺寸不大時,可精磨軸頸,配以新軸承,磨損尺寸較大時,只能用涂鍍修復(fù)尺寸層后再精加工恢復(fù)尺寸精度。主軸莫氏錐孔易磨損,在修理時通常采用磨削方法修復(fù)表面精度。若經(jīng)多次修磨后,尺寸超差較大時,一般用鑲套的方法修復(fù)尺寸。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理主軸變形時視其變形方式及主軸精度確定修復(fù)方法,對于彎曲變形的普通精度主軸,可用校直法修復(fù);對于高精度主軸,一般校直后難以恢復(fù)精度,多采用更換新軸的方法。對于主軸的扭轉(zhuǎn)變形若不影響使用,可不予修復(fù)。主軸出現(xiàn)隱裂時(探傷發(fā)現(xiàn)小裂紋).可采用修磨裂紋層的方法修復(fù);若出現(xiàn)大裂紋,則應(yīng)更換。主軸的鍵槽、花鍵等部位產(chǎn)生局部損傷時,可采用局部涂復(fù)或焊補后重新加工的方法修復(fù)。需要指出的是,主軸修復(fù)后因為尺寸的變化或應(yīng)力的殘存易使主軸的剛度及穩(wěn)定性發(fā)生變化。在修復(fù)后應(yīng)采取相應(yīng)措施,避免這些缺陷對主軸使用性能造成不利的影響。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源二、傳動軸的修理第七章典型機械設(shè)備的修理在機械設(shè)備中,傳動軸的作用是支承零件旋轉(zhuǎn),傳遞動力及運動。傳動軸有細(xì)長軸、花鍵軸、轉(zhuǎn)軸、齒輪軸等。在傳動軸上,一般裝有齒輪、帶輪、離合器。在傳動軸的軸頸上臺階面較多,往往存在鍵槽、溝槽、螺紋、銷孔等結(jié)構(gòu)。傳動軸一般用滾動軸承支承在箱體或機架上。傳動軸的失效形式軸頸的磨損,軸的彎曲,軸上局部定位面或傳遞轉(zhuǎn)矩面損傷,軸在修理安裝時因操作不當(dāng)而引起的螺紋、軸端的局部變形等。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理傳動軸的修復(fù)方法與主軸相仿,不過精度要求較主軸低。對于傳動軸的變形。一般采用冷校直法,對于安裝軸頸的磨損,可采用刷鍍方法,也可用鑲套法修復(fù)。對于傳動軸的局部變形或損傷可采用換位加工或焊補法修復(fù)。螺紋的局部變形可用車削加工或手工修銼的方法修復(fù),螺紋的整體變形或螺紋損傷,可采用堆焊后重新車制螺紋的方法修復(fù)。軸端的局部塑性變形,可用修磨法修復(fù)。上述各種修復(fù)方法根根據(jù)軸的使用場合、損傷形式及生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝情況靈活選定,原則上任何一種失散都是可修復(fù)的。在實際情況下,從經(jīng)濟性、可靠性及修理工期角度考慮,有些備件充足且造價不高的軸,多采用更換新件的方法而不是采用修復(fù)法。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源三、軸承的修理第七章典型機械設(shè)備的修理軸承是軸與機架(箱體)連接的運動支承零件.在軸或機架(箱體)孔的精度恢復(fù)后,軸承的精度直接影響軸的同轉(zhuǎn)精度。因此,軸承的精度狀態(tài)是軸類零件回轉(zhuǎn)精度的重要保證。軸承滾動軸承滑動軸承球軸承滾子軸承動壓滑動軸承靜壓滑動軸承機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理軸的承載狀態(tài)與潤滑方式?jīng)Q定了軸承的失效形式。在潤滑充分的情況下,滾動軸承的主要失效形式為點蝕,而滑動軸承的主要失效形式為磨損;在潤滑不良的情況下,滾動軸承和滑動軸承主要的失效形式均為磨損。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源1.液體動壓滑動軸承的修理第七章典型機械設(shè)備的修理液體動壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式單油楔式多油楔式整體式對開式二片瓦式五片瓦式液體動壓滑動軸承具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn),承載能力大,吸振性強等優(yōu)電.但也有對潤滑條件要求高、轉(zhuǎn)速較低時承載能力差等缺點。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(1)液體動壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)形式普通傳動軸用的軸承,一般均可用整體式或?qū)﹂_式的標(biāo)準(zhǔn)軸承座,在軸承座內(nèi)安裝軸承,如圖7-4所示機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理機床主軸所用的動壓滑動軸承.通常稱之為主軸軸瓦.圖7-5a、b所示為內(nèi)錐外圓式軸承,在調(diào)整軸承間隙時,可分別軸向移動軸或軸承;圖7-c所示為內(nèi)圓外錐式軸承,其上對稱切削四條槽,其中一條槽切削通,以張開或收縮切口來調(diào)整間隙;圖7-d所示為靠薄壁變形而形成的固定多油楔軸承;圖75e所示為活動多油楔軸承;圖7-5f所示為阿基米德螺線式軸承;圖7-5g所示為固定多油楔軸承。這些軸承雖然結(jié)構(gòu)不同,但工作原理卻是相類似的。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)油孔的位置及油槽的形式油孔的作用是給軸承與軸之問不斷補充潤滑油,因此油孔在軸承上的位置很重要。油糟的作用是保存潤滑油,它與油孔相通。對一般臥式軸承,油槽應(yīng)開在工作承壓區(qū)的兩側(cè),有些時候考慮到供油方便,也將油孔開在r作承壓區(qū)的對面,此時油槽應(yīng)開成螺旋形。由于工作壓力方向恰好是油膜厚度最小處.為使其承載能力不減小,油槽和油孔不應(yīng)置于工作承壓區(qū)。(3)軸瓦的刮研與調(diào)整一般傳動軸用的滑動軸承座都是標(biāo)準(zhǔn)的,在修理時更換標(biāo)準(zhǔn)軸承(或軸套)即可。對于機床主軸用軸承,配合間隙要求嚴(yán)格,除專門制作外,還要進行刮研和研磨等加工。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理主軸軸瓦刮研常用的刀具為曲面刮刀,常見的曲面刮刀有三角刮刀、圓頭刮刀、柳葉刮刀等。刮研用的研具多為各種心棒、相配軸徑或假軸等。當(dāng)刮研大型軸瓦、精密軸瓦時,一般都制造假軸作研具,假軸的精度應(yīng)與相配軸徑一致?;竟蜗骱细窈螅拍芤韵嗯漭S徑對研精刮。刮削余量多是以軸瓦孔的直徑和長度來確定,一般為0.02~0.08mm,軸瓦孔徑大,長度大時取最大值。在刮瓦操作時,刀具角度要隨時變化,應(yīng)保持刮刀的切削角度基本致,避免產(chǎn)生振紋和毛刺,保證刮削表l向的精度。
1)主軸軸瓦刮研的方法:機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理2)對開式軸瓦的刮研:對開式軸瓦的結(jié)構(gòu)如圖7-6所示,這種軸瓦一般用在普通機械傳動軸、曲軸和重型機床主軸上。在刮研對開式軸瓦前,將下軸瓦裝于軸承座的圓弧內(nèi).下軸瓦的臺肩靠緊軸承座的兩端面,并達(dá)到一定的配臺要求,一般傳動軸為H7/f7,機床主軸為H7/g7或H6/h6,使下瓦外圓與軸承座圓弧緊密配合.用木錘敲擊時應(yīng)昕到實音。刮研前將油孔、油槽等加工好,并用棉紗將油孔口堵塞,防止切屑進入油孔。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理刮研對開式軸瓦時.研具可用其相配軸,也可用心軸。只有在機床主軸精度要求很高時才做假軸。在研點時.可先在下軸瓦滑動面涂顯示劑,裝好配刮軸或假軸,均勻緊固軸承蓋的螺柱,同時輕輕轉(zhuǎn)動軸,達(dá)到適當(dāng)松緊度。軸在軸瓦內(nèi)應(yīng)能輕松轉(zhuǎn)動、松緊適當(dāng),松了不易顯點,緊了旋轉(zhuǎn)困難且易引起變形,可通過調(diào)整墊片的厚度H調(diào)整軸與軸瓦的間隙。在刮研顯點過程中,一般控制軸瓦結(jié)合面附近不得有研點,以防止軸瓦變形時造成“卡幫”,軸瓦口部點數(shù)較內(nèi)部密,以便于存油。在刮研重型承載軸瓦時,有時刮研后還要在軸上按其工作狀態(tài)適當(dāng)施加載荷,進一步研點以使軸與軸瓦間的接觸情況更適合工作狀態(tài)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理3)活動多油楔軸瓦的刮研:活動多油楔軸承結(jié)構(gòu)如圖7-7所示,主要分三片瓦活動多油楔軸承(見圖7-7a)和五片瓦活動多油楔軸承(見圖7-7b)等形式。每種又分為長軸瓦和短軸瓦,長、短軸瓦的軸承在結(jié)構(gòu)和性能上都有一定區(qū)別。短軸瓦活動多油楔軸承的回轉(zhuǎn)精度高且穩(wěn)定,油膜剛度較好,支承螺釘?shù)那蛐味嗣媾c相配軸瓦背面上的球形凹坑需經(jīng)配研,使之具有良好的接觸狀態(tài)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理短三片瓦活動多油楔軸承,是目前許多磨床砂輪主軸部件上應(yīng)用最廣泛的一種軸承,這種軸承的工作原理如圖7-8所示。軸瓦被支承在壓力中心b0≈0.4B的位置上,進油口的縫隙h1大于出油口的縫隙h2。當(dāng)載荷增加時,h2減小量較h1要大,油楔流出邊側(cè)的油壓增大,使軸瓦繞支承點作逆時針方向擺動,但仍保持最佳間隙比(h1/h2≈2.2)。由于油楔的楔縫減小,使各處的油壓都隨之增高,但仍以支點處為壓力中心??梢姡@種活動軸瓦軸承的承載能力可隨載荷的增加而提高,同時油楔剛度也隨之提高。短三片瓦活動多油楔軸承除了因嚴(yán)重“抱軸”發(fā)熱而使軸承合金中的鋁析出外,一般都可修復(fù)使用。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源修復(fù)活動多油楔軸承時要注意以下問題:第七章典型機械設(shè)備的修理①拆卸軸承時,注意將每個軸瓦與其成對相配的球頭螺釘用線扎在一起,以免裝配時調(diào)錯。②將球頭螺釘夾在車床上,以300r/min的速度和W14剛玉研磨劑對軸瓦球面接觸部分進行研磨,要求接觸率≥70%,表面粗糙度Ra值不大于0.08μm。③刮削軸瓦時,需用圓頭刮刀沿軸線45°方向交叉刮削。對研時可以以標(biāo)準(zhǔn)研棒為研具,也可直接用修復(fù)后的主軸軸頸作研具,顯點精度不少于18~20點/25mm×25mm,顯點細(xì)密,分布均勻,刮削刀痕應(yīng)小而深且無棱角,刮研后需再一次超精磨削主軸軸頸。軸瓦進油端應(yīng)刮出深0.8~1mm,寬3~4mm的封閉進油槽,封閉進油槽應(yīng)距離軸瓦兩端5~6mm。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理④刮研后需在研棒上涂以W14剛玉研磨劑,將刮好的軸瓦進行研磨以提高接觸精度。研磨時注意軸的轉(zhuǎn)動方向與實際方向一致。軸瓦刮研后的安裝調(diào)整的精度將直接影響主軸的回轉(zhuǎn)精度。短三片瓦活動多油楔軸承的安裝調(diào)整方法及安裝順序十分重要,有嚴(yán)格的工藝要求(可查閱《機修手冊》磨床修理工藝的有關(guān)部分)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理4)內(nèi)錐外圓式軸承刮研:內(nèi)錐外圓式滑動軸承如圖7-9a所示,刮研時可用三角刮刀刮削內(nèi)孔。①箱體豎起,使軸承錐孔中心線處于垂直狀態(tài),用軸(或假軸)研點,這種方法因自動定心研點較準(zhǔn)確。因此這種刮研易滿足精度要求,但刮削操作困難、易疲勞。②箱體橫放,使軸承錐孔中心線水平,刮削操作方便,但需在研點時附加很大軸向力,且易出現(xiàn)虛假著色斑點。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理5)內(nèi)圓外錐式軸承刮研:5)內(nèi)圓外錐式軸承刮研:內(nèi)圓外錐式滑動軸承如圖7-9b所示,其外錐面及所配合的錐孔需配刮才能達(dá)到精度要求,因此刮研順序十分重要。刮研時首先要刮削與軸承外錐配合的外套孔或箱體孔,以標(biāo)準(zhǔn)錐度心棒研點刮削,達(dá)到所需精度要求。然后以外套孔或箱體孔為基準(zhǔn),刮研軸瓦外錐面,研點時按工作位置轉(zhuǎn)動45°,轉(zhuǎn)角不易過大。刮削時也應(yīng)交叉刮削,不可按一個方向一刮到底,最后再刮研內(nèi)孔至要求。由于這類軸承開有通槽易產(chǎn)生變形,因此刮削完內(nèi)孔后還應(yīng)復(fù)核外錐接觸情況,如發(fā)現(xiàn)問題,錐體和內(nèi)孔要重新刮研直至滿足要求為止。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源2.滾動軸承的選配與調(diào)整第七章典型機械設(shè)備的修理滾動軸承是支承軸和軸上回轉(zhuǎn)零件的重要部件。它與滑動軸承相比具有起動阻力小、回轉(zhuǎn)精度高、溫升小、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整迅速方便和具有互換性等特點。隨著軸承工業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了各種性能優(yōu)良、精度高的滾動軸承。滾動軸承屬于標(biāo)準(zhǔn)零件,出現(xiàn)故障后,一般均采用更換的方式,不進行修復(fù)。而更換后的軸承有時需進行間隙的調(diào)整和精度的選配,特別是機床主軸用高精度滾動軸承時還需定向裝配以提高其回轉(zhuǎn)精度。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(1)主軸部件滾動軸承的選用與配置主軸軸承是主軸部件的重要組成部分,主軸部件的回轉(zhuǎn)精度、剛度、抗振性等工作性能在很大程度上由軸承性能決定,因此軸承必須滿足主軸部件的使用要求。在選用與配置主軸部件的滾動軸承時應(yīng)考慮以下幾個問題:1)適應(yīng)承載能力和剛度的要求:在徑向承載能力和剛度方面,線接觸的圓柱或圓錐滾子軸承比點接觸的球軸承好。特別是雙列推力圓柱滾子軸承,它的滾子數(shù)目多,兩列滾子交錯排列,所以承載能力大、剛度好,內(nèi)孔有1:12錐度,可通過軸向位移精確地調(diào)整軸承間隙,回轉(zhuǎn)精度高。在軸向承載能力和剛度方面以推力球軸承為最好,其次為圓錐滾子軸承和推力角接觸球軸承。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理2)適應(yīng)轉(zhuǎn)速的要求:在允許極限轉(zhuǎn)速內(nèi)選用合適的轉(zhuǎn)速可以減少軸承發(fā)熱,保持工作精度。在各種滾動軸承中,允許轉(zhuǎn)速較高的是深溝球軸承和角接觸球軸承,其次是圓柱滾子軸承,而圓錐滾子軸承由于滾子端面和內(nèi)環(huán)凸緣的摩擦容易發(fā)熱,故允許極限轉(zhuǎn)速較低。在同一類軸承中,直徑越小精度等級越高,則允許的極限轉(zhuǎn)速也越高。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
3)適應(yīng)精度的要求:滾動軸承的精度應(yīng)適應(yīng)主軸精度要求。一般機床主軸前端軸承精度較后端軸承精度高一個等級,這樣有利于提高主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。
4)適應(yīng)溫升和熱變形的需要:滾動軸承的溫度和溫升在《金屬切削機床通用技術(shù)條件》中規(guī)定,機床經(jīng)一定時間運轉(zhuǎn)后,其溫度上升幅度不超過每小時5℃,可認(rèn)為達(dá)到了穩(wěn)定溫度,其穩(wěn)定溫度不超過700℃,溫升不超過40℃。機床的一些專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還作了更詳細(xì)的規(guī)定。軸承的溫升引起熱變形,使其回轉(zhuǎn)中心軸線位置發(fā)生變化,直接影響加工精度,同時還會改變軸承間隙,破壞正常潤滑條件以致加劇軸承磨損。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)滾動軸承的調(diào)整和預(yù)加負(fù)荷把軸承調(diào)整到完全消除間隙并且產(chǎn)生一定過盈量的方法稱軸承的預(yù)緊。軸承預(yù)緊后由于滾動體和內(nèi)外圈滾道接觸處發(fā)生了彈性變形,使它們的接觸面積加大,各個滾動體受力均勻,增加了軸承的剛度,延長了軸承的壽命。滾動軸承的壽命、回轉(zhuǎn)精度與剛度除與軸承本身精度有關(guān)外,主要靠調(diào)整來保證。一般機床主軸都設(shè)有軸承間隙調(diào)整裝置。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理角接觸球軸承間隙的調(diào)整的方法如圖7-10所示。圖7-10a表示將內(nèi)圈相靠的兩端面各磨去厚度a,然后用螺母將兩個內(nèi)圈夾緊;圖7-10b所示為在兩個軸承之間裝兩個套,內(nèi)套比外套短2a上述兩種方法的a值應(yīng)根據(jù)所需要的預(yù)緊量而定。1)軸承間隙的調(diào)整方法:機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理圖7-10c所示為利用圓周上均布的兒根彈簧保持一個基本不變的預(yù)緊力,軸承磨損后能自動補償并且不受熱膨脹的影響。這種預(yù)緊方式常用在內(nèi)圓磨具上。圖7-10d所示的方式在裝配或使用中都可調(diào)整,預(yù)緊力的大小可由操作者控制。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理圓錐孔調(diào)心圓柱滾子軸承的調(diào)整方法及結(jié)構(gòu)如圖7-11所示:圖7-11a所示的調(diào)整方式結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)整時擰緊螺母使軸承內(nèi)圈往軸頸大端移動,軸承內(nèi)圈脹大,軸承徑向間隙減小,形成預(yù)加負(fù)荷,這種結(jié)構(gòu)控制調(diào)整比較困難:圖7-11b所示的軸承結(jié)構(gòu)右側(cè)設(shè)計有調(diào)整螺母,調(diào)整方便.但主軸右端需加工螺紋,工藝復(fù)雜;圖7-11c所示的軸承將墊圈1做成兩半,調(diào)整時可取下修磨墊圈厚度以控制軸承間隙的調(diào)整量,套環(huán)2用以防止墊圈1松脫。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理2)滾動軸承的預(yù)加負(fù)荷量:在滾動軸承上預(yù)加適當(dāng)負(fù)荷,對提高軸承剛性和回轉(zhuǎn)精度,延長軸承壽命,提高軸承抗振性都有很大好處。軸承的預(yù)加負(fù)荷大小應(yīng)適當(dāng),過大會降低軸承壽命和承載能力,并使軸承極限轉(zhuǎn)速下降很快;過小會使軸承滾動體受力集中、使軸最剛度降低。在一般情況下,滾子軸承比球軸承允許的預(yù)加負(fù)荷要小。軸承精度越高.達(dá)到同樣剛度所需的預(yù)加負(fù)荷越小,轉(zhuǎn)速越高;軸承精度越低,則正常工作所需的間隙越大。角接觸球軸承預(yù)加負(fù)荷量可參考表7-1選取。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理3)軸承預(yù)加負(fù)荷量的測量方法:①感覺法憑借修理實踐中積累的經(jīng)驗來確定內(nèi)外隔圈的厚度差。這種方法如圖7-12所示.將成對的軸承面對面排列,裝好內(nèi)外隔圈,先在隔圈的120°方向上分別鉆三個Ф2~Ф3mm。哪的通孔,在軸承上端施加相當(dāng)于預(yù)加負(fù)荷量的載荷,用測棒順次通過三個小孔觸動內(nèi)隔圈.感覺內(nèi)隔圈在兩軸承端面間的阻力,要求感到隔圈阻力適當(dāng)。當(dāng)內(nèi)外隔圈阻力相差較大時,可通過研磨隔圈厚度以調(diào)整兩軸承端面間的阻力。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理②測量法是用如圖7-13所示的測量裝置測量,把軸承外囤套筒放在軸承外圈上-在套筒上施加載荷,然后用杠桿千分表測量軸承內(nèi)外圈軸向位移a值,a值的大小即反映了重物作用下的預(yù)加負(fù)荷量的大小。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(3)滾動軸承的選配主軸軸頸和軸承內(nèi)外圈都有一定的制造誤差,在裝配時適當(dāng)選擇誤差偏向.可降低誤差的影響,進一步提高主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。圖7-14所示為單軸承選配的情況,假定軸承滾動體回轉(zhuǎn)中心與軸承內(nèi)環(huán)滾道中心一致,則主軸的回轉(zhuǎn)中心為滾動體內(nèi)環(huán)滾道中心。圖中O1為主軸軸頸的中心,O為主軸前端定心表面的中心,兩者間的偏心距為△1;△2為軸承內(nèi)環(huán)滾道的中心O2與其回轉(zhuǎn)中心(與O1重合)的偏心量。當(dāng)△1和△2方向相同時,則誤差疊加.如圖7-14a所示,此時主軸定心表面徑向圓跳動為機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理當(dāng)△1和△2方向相反時,則誤差抵消一部分,如圖7—14b所示,此時主軸定心表面徑向圓跳動為2δ2=(△1-△2)在后一種情況下若偏心O1與O2越接近,則主軸定心表面徑向圓跳動也就越小。由此可見,為了提高主軸的回轉(zhuǎn)精度可事先測量主軸配合軸頸和軸承內(nèi)圈的徑向圓跳動量。采用圖7-14b所示的方式裝配.可獲得較高的回轉(zhuǎn)精度。在實際情況下主軸有兩個或三個支承,如能正確選配前后軸承,電能抵消一部分誤差,使主軸前端徑向圓跳動量減小。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(4)滾動軸承的定向裝配當(dāng)軸承軸線與主軸軸線在同一平面內(nèi)時,調(diào)節(jié)相關(guān)零件制造偏差的位置使之部分抵消,可使主軸前端定心表面中心距理想中心偏差最小。圖7-15為雙支承主軸軸承定向裝配示意圖。假設(shè)經(jīng)過選配后主軸前后支承徑向圓跳動分別為δ1、δ2,兩支承跨度為L,主軸懸伸長為l,主軸前端與理想軸線的偏差為δ。若兩支承偏差按圖7-15a所示的方式裝配。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源由式(7-1)和(7-2)可得出結(jié)論如下:第七章典型機械設(shè)備的修理1)裝配前后軸承時,在單個軸承選配后,使前后支承最大徑向圓跳動點在同一軸向平面內(nèi),位于主軸軸線兩側(cè),則前后軸承誤差將疊加;若位于主軸軸線的同側(cè),則誤差將抵消一部分;當(dāng)δ1(1十l/L)=δ2l/L時,誤差相互抵消。2)因為(1+l/L)>l/L,當(dāng)軸承徑向圓跳動量一定對。將軸承用作前軸承比用于后支承對主軸端部的徑向圓跳動影響大,因此前軸承比后軸承精度高一等級。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源在滾動軸承代用時一般應(yīng)考慮以下問題:第七章典型機械設(shè)備的修理(5)滾動軸承的代用1)根據(jù)拆下的舊軸承或機床說明書,找到軸承代號,再從“各國軸承型號對照表”中查到相應(yīng)國產(chǎn)軸承代號。然后再按“軸承精度等級對照表”查出國產(chǎn)軸承相應(yīng)的精度等級,再依照軸承使用條件,查出相應(yīng)的國產(chǎn)軸承(上述兩種表格在《軸承手冊》中可以查到)。2)根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型查找國產(chǎn)同類軸承的尺寸和結(jié)構(gòu),并參考國內(nèi)同類軸承精度等級確定代用軸承精度等級,安裝后要密切注意代用軸承的工作狀況。3)若原軸承精度達(dá)不到使用要求,可選用高一級精度的軸承代用,但在安裝之前要對所安裝部位的軸頸尺寸精度作相應(yīng)的加工或提高,否則不能達(dá)到提高軸的回轉(zhuǎn)精度的目的。4)代用軸承的合適與否可通過實踐經(jīng)驗方法判斷:代用軸承在使用中的溫升是否正常;代用軸承在使用一段時間后精度保持性如何;代用軸承在高速運轉(zhuǎn)時,軸的工作性能是否達(dá)到規(guī)定要求;代用軸承振動噪聲是否在正常的范圍以內(nèi);代用軸承使用壽命是否受到較大影響。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理第二節(jié)絲杠螺母副和曲軸連桿機構(gòu)的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源一、絲杠螺母副的修理第七章典型機械設(shè)備的修理絲杠螺母副是將旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動的傳動機構(gòu)。絲杠螺母副在機床上主要用于實現(xiàn)直線進給運動。這種傳動方式具有傳動平穩(wěn)性好,具有自鎖能力(滾珠絲杠副除外)等優(yōu)點,也存在摩擦阻力大、潤滑不良等缺點。在普通機床上常用的絲杠螺母副大部分是梯形螺紋或矩形螺紋。普通絲杠螺母副的主要失效形式是螺紋表面的磨損和劃傷,絲杠彎曲及絲杠支承軸頸的磨損,有時也會出現(xiàn)螺紋工作表面研傷。若絲杠發(fā)生了彎曲,在絲杠傳動過程中會產(chǎn)生附加摩擦力,使傳動運動阻力增加,運動部件易產(chǎn)生爬行;若絲杠磨損,則絲杠與螺母問的間隙加大,影響運動部件移動的平穩(wěn)性;若螺母和絲杠螺紋出現(xiàn)劃傷,使傳動接觸面積減小,傳動表面接觸力增加,摩擦力增加,同樣會使運動部件產(chǎn)生爬行,還會使螺母溫升加大。這些都會影響機床的運動性能,必須采取措施,進行修復(fù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源1.絲杠螺母副的精度檢驗第七章典型機械設(shè)備的修理絲杠精度檢驗項目①絲杠直線度誤差②絲杠螺紋磨損程度③絲杠螺距誤差④螺距累積誤差⑤支承軸頸的尺寸誤差⑥螺紋表面粗糙度絲杠直線度檢驗可用頂尖或等高v形架將絲杠兩端支承起來,用平頭千分表靠在絲杠外圓表面上轉(zhuǎn)動絲杠,觀測表針擺動情況。檢測時應(yīng)將千分表置于絲杠不同軸向位置檢測,以最大讀數(shù)為絲杠直線度誤差。用這種方法檢驗絲杠直線度時要注意支承頂尖孔和軸頸的表面質(zhì)量,如有損傷要先進行修研,否則檢驗誤差會增大。絲杠螺紋磨損程度可用檢測螺紋厚度方法檢驗,也可用檢測螺母絲杠間隙變化程度檢驗。當(dāng)測量螺紋厚度時可用公法線長度千分尺或齒輪固定弦齒厚游標(biāo)卡尺測量螺紋中徑齒厚變化量;檢測絲杠螺母的間隙可測量螺母在絲杠不同位置(主要是常用工作位置和不常使用位置)的軸向間隙。絲杠螺距誤差和螺距累積誤差可用工具顯微鏡測量,也可用量塊和百分表測量。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源
2.絲杠螺母副的修復(fù)第七章典型機械設(shè)備的修理失效絲杠螺母副的修復(fù)方法由絲杠的失效形式、失效程度及生產(chǎn)現(xiàn)場的技術(shù)條件確定。一般要求修復(fù)后的絲杠除滿足使用要求外,還應(yīng)有足夠的強度。(1)絲杠的校直直線度超差的絲杠一般都要進行校直.校直的方法主要采取冷校直法,絲杠冷校直方法主要有壓力校直法和錘擊校直法兩種。壓力校直法是用通用的壓力機或自制的簡易校直工裝完成。校直方法如圖7-16所示,將絲杠用等高v形架支承在校直工作臺上,用平頭百分表靠在絲杠徑向表而,然后轉(zhuǎn)動絲杠,分別測出絲杠彎曲的最高點和最低點并作標(biāo)記,然后用V形架支承在相鄰最低點,用壓力機下壓高點,下壓時用力要恰當(dāng)并適當(dāng)超過平衡位置。如此反復(fù),直到絲杠直線度恢復(fù)到允許范圍。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理錘擊校直法如圖7-17所示,是用上述方法測出絲杠彎曲點后將絲杠彎曲部分用硬質(zhì)木塊墊實,用專用鋼沖頂在絲杠彎曲低點的螺紋內(nèi)徑表面上,用手錘打擊鋼沖,使絲杠的局部表面產(chǎn)生塑性變形,以形成局部的壓應(yīng)力。如此反復(fù),直至絲杠校直。專用鋼沖可以自己磨制,磨制時應(yīng)使其圓弧部分曲率稍大于絲杠內(nèi)徑,其厚度稍小于絲杠內(nèi)徑寬度。這種方法雖簡便易行,但只適用于中小直徑絲杠的校直。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)磨損絲杠的修復(fù)絲杠的磨損主要是絲杠齒形的磨損。一般磨損后的絲杠大部分都有不同程度的彎曲,因此在修復(fù)這種絲杠時往往首先要對絲杠進行校直。磨損絲杠的修復(fù)方法一般采用修復(fù)絲杠螺紋、更換新螺母的方法。在精車修復(fù)螺紋時一般要經(jīng)過以下幾道工序:1)校直絲杠,使其直線度在規(guī)定的范圍內(nèi)。2)精修絲杠外徑,因絲杠外徑是絲杠螺紋加工的基準(zhǔn)。因此在車削修理螺紋前必須精車(或精磨)絲杠外徑。使其在全長上直徑一致。
3)精車螺紋,在精車前要校核絲杠的強度,根據(jù)絲杠允許的最小直徑,確定絲杠最大允許加工余量,絲杠修復(fù)后,直徑減少過多則會影響絲杠強度。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(3)磨損螺母的修換因絲杠一般采用調(diào)質(zhì)后的碳素結(jié)構(gòu)鋼,硬度和耐磨性較高。而螺母多采用黃銅、青銅或鑄鐵制造,硬度較低,工作部分長度較短,因此一般螺母首先磨損。在通常情況下,凡修復(fù)后的絲杠都要更換螺母。更換螺母時需注意螺母的軸線位置,在修理過程中,由于尺寸鏈的變化.往往使絲杠與螺母間的軸線發(fā)生偏移,在加工新螺母時需重新設(shè)置螺母軸線位置以補償軸線的偏移。另外.螺母的尺寸及牙形也應(yīng)按新加工的絲杠配制,這樣才能滿足使用要求。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源二、曲軸連桿機構(gòu)的修理第七章典型機械設(shè)備的修理曲軸連桿機構(gòu)一般由曲軸、飛輪、連桿、活塞等零件組成,它是動力機械、制冷機械等往復(fù)運動機械的重要組成部分。曲軸連桿機構(gòu)擔(dān)負(fù)著將往復(fù)直線運動轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運動.或者將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成往復(fù)直線運動的任務(wù)。該機構(gòu)受力復(fù)雜、工作條件惡劣,易于產(chǎn)生損傷和失效。曲軸連桿機構(gòu)的主要失效形式是曲軸的彎曲、裂紋與軸頸的磨損,連桿軸瓦的磨損與桿體變形,活塞的裙部磨損及環(huán)槽的崩潰與斷裂等。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源1.曲軸的修理第七章典型機械設(shè)備的修理曲軸是一種重要的動力傳遞零件。曲軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各斷面尺寸變化大,曲拐處有較大的應(yīng)力集中。在工作時,曲軸的軸頸與連桿軸瓦接觸處承受較大的接觸應(yīng)力,并產(chǎn)生滑動摩擦,由于散熱條件不好,摩擦力大,曲軸各軸頸的磨損較大。由于曲軸承受較大的徑向沖擊力,早沖擊力的周期陛較強,而曲軸剛度不大,因此曲軸在工作狀態(tài)下產(chǎn)生復(fù)雜的彎扭變形,,在應(yīng)力集中處易產(chǎn)生疲勞裂紋,在軸頸處易產(chǎn)生磨損。由此可見,曲軸的技術(shù)條件要求較高,對曲軸的材質(zhì)、熱處理、加工精度及運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(1)曲軸軸頸磨損的修復(fù)曲軸軸頸磨損的修復(fù)方法,可根據(jù)其磨損程度確定其修復(fù)方法。在修復(fù)前,一般要檢查曲軸的彎曲程度,當(dāng)彎曲大于0.5mm時應(yīng)先校直后才可修復(fù)軸頸。當(dāng)曲軸軸頸磨損較小時,可用磨削的方法直接修磨軸頸,配以縮小孔徑的軸瓦。軸頸磨削尺寸以軸瓦的最接近一組尺寸為限。當(dāng)曲軸軸頸磨損較大時,可采用熱噴涂方法修復(fù),修復(fù)完后再用曲軸磨床磨削至標(biāo)準(zhǔn)尺寸,這種修復(fù)方法對曲軸的剛度、強度削弱不大,涂層厚度一般不大于1mm。當(dāng)軸頸磨損較大時,可用自動埋弧堆焊方法修復(fù),焊層控制在2mm以下,施焊到一定厚度(約1mm)后應(yīng)進行校直。施焊時曲軸應(yīng)預(yù)熱到300℃,施焊后需經(jīng)低溫退火處理以消除因焊接受熱不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(2)曲軸裂紋的修復(fù)曲軸受力復(fù)雜,承受交變應(yīng)力大,在曲拐與曲拐臂的交接處易產(chǎn)生橫向裂紋,在油孔處易產(chǎn)生縱向裂紋,橫向裂紋危害較大。曲軸裂紋可用磁力探傷或滲透探傷方法檢測。對于淺表的裂紋可用磨削的方法將裂紋磨去。在磨削時對曲拐臂與曲拐連接處的圓角要嚴(yán)格控制,表面粗糙度要小,有時還要進行滾壓加工;對于較深的裂紋可用焊補的方法修復(fù)。焊修時,在裂紋處開坡門采用熱焊工藝,并嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù),焊后對曲軸進行整體退火以消除應(yīng)力。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(3)曲軸變形的修復(fù)曲軸使用一段時間后,大部分會產(chǎn)生一定的變形。這種變形除彎曲外有時還會產(chǎn)生扭曲變形。曲軸變形后將影響活塞的止點工作位置,使余隙變大,影響發(fā)動機的工作效率。曲軸彎曲變形可用壓力冷校直法進行,對于直徑較大的曲軸,也可以采用熱校直法修復(fù),校直后需注意曲軸的尺寸精度變化情況。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源
2.活塞連桿組的修理第七章典型機械設(shè)備的修理活塞連桿組由活塞組件和連桿組件兩部分組成,由于發(fā)動機燃油的爆燃使活塞連桿組件在高溫高壓和沖擊力的作用下工作,活塞連桿組件易產(chǎn)生失效和損傷。因此,活塞連桿組件的檢修是發(fā)動機修理的重要工作內(nèi)容之一。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(1)活塞組件的修理活塞組件包括活塞、活塞環(huán)、活塞銷等零件。在長期使用后,這些零件均產(chǎn)生不同形式的失效,需逐項檢查修整。由于活塞一般由鋁合金制造,其強度和耐磨性能較差,易產(chǎn)生損傷,活塞的損傷形式主要有活塞頂部產(chǎn)生裂紋或穿洞,活塞環(huán)槽邊緣變形或斷裂,活塞銷孔磨損或變形,活塞裙部磨損或變形。對于這些失效形式,除活塞環(huán)槽與銷孔有少量磨損可修復(fù)外,其他失效均無修復(fù)價值,需要更換。更換活塞時,應(yīng)選用同一廠牌的成組活塞,直徑差和重量差均應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi),否則發(fā)動機工作效率將變低,振動和噪聲將增加。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理活塞銷孔的磨損主要發(fā)生在其受力較大的上下方向,形成橢圓。修理時可按加大尺寸的活塞銷尺寸修復(fù),用可調(diào)長刃鉸刀同時鉸兩個銷孔達(dá)到所需配合尺寸,然后更換活塞銷?;钊h(huán)槽的磨損部位發(fā)生在軸向與活塞環(huán)端面接觸的部位,使其截面變成階梯形或外大內(nèi)小的梯形,環(huán)槽變寬,第一道環(huán)槽磨損最大。環(huán)槽磨損后,活塞環(huán)密封性變差,從而造成漏氣、竄油、燒機油等現(xiàn)象,大大降低了發(fā)動機的效率?;钊h(huán)槽的磨損可用專用夾具在車床上按照加大尺寸的活塞環(huán)槽尺寸車削環(huán)槽端面,使其恢復(fù)平整,恢復(fù)活塞環(huán)的密封性能。缸體修磨或活塞修配后,活塞環(huán)必須更換。更換活塞環(huán)時,需與氣缸及活塞的尺寸相適應(yīng)?;钊h(huán)要與缸壁做漏光檢查和端隙檢查,與活塞做背隙和邊隙檢查。漏光圓弧不大于20mm,端隙在規(guī)定的數(shù)值內(nèi)(可查資料),背隙在0.1~0.35mm之間,邊隙應(yīng)保證活塞環(huán)在槽內(nèi)有適當(dāng)?shù)妮S向移動量。安裝時活塞環(huán)槽口要周向錯開,均勻分布以防止漏氣和竄油。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)連桿組件的修理連桿是將活塞得到的動力傳遞到曲軸的構(gòu)件。連桿組件由連桿體、大頭軸瓦和小頭襯套、連桿螺柱組成。連桿組件的失效形式主要有:襯套和軸瓦的磨損、桿體的變形及裂紋、螺柱的裂紋及拉長等。連桿變形后會使連桿大小頭孔的軸線的平行度超差,影響連桿的運動性能。因此,連桿變形可用心棒裝入連桿大小頭孔,用等高V形架支承其大頭孔心棒,用百分表檢驗小頭棒孔心對大頭孔心棒的平行度.如圖7-18所示。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理連桿的變形超差時可用壓力冷校直法校正其彎曲變形,用相對轉(zhuǎn)動兩心軸校正其扭曲變形。校正后需將連桿加熱到400~500℃保溫1h后再一次校驗連桿變形,以保證校正的穩(wěn)定性。連桿大頭軸瓦和小頭襯套磨損時應(yīng)按修后的曲軸和選配后的活塞銷尺寸更換和修配。小頭襯套更換時可用壓力機將襯套壓入連桿孔,注意兩者的配合尺寸和油孔的位置。大頭軸瓦更換時要注意與曲軸軸頸的配合及接觸精度,對于巴氏合金軸瓦按配合尺寸裝配后即可使用,對于銅軸瓦一般應(yīng)與曲軸進行刮研,刮研時應(yīng)注意參考對開軸瓦刮研時的技術(shù)要求。連桿螺柱失效后,一般無修復(fù)價值,直接更換新螺柱。在安裝螺柱時,要注意螺柱的擰緊力矩大小和鎖緊機構(gòu)的可靠性,一般應(yīng)使用扭力扳手。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理第三節(jié)分度蝸桿副的修理和傳動齒輪的修理調(diào)整機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源一、分度蝸桿副的失效形式第七章典型機械設(shè)備的修理機床上的分度蝸桿副一類用來傳遞連續(xù)的精確分度運動,如齒輪機床的分度蝸桿副傳動。另一類用作靜態(tài)的間斷分度,如坐標(biāo)鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺和分度頭的分度回轉(zhuǎn)。分度蝸桿副精度要求較高,制造周期長,成本高。因此,分度蝸桿副一旦精度超差,采用修復(fù)的方法比較經(jīng)濟。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理分度蝸桿副的傳動屬于摩擦傳動,這種傳動方式摩擦阻力大,潤滑條件不良,在工作過程中易產(chǎn)生磨損類的失效形式。當(dāng)蝸輪外觀檢查無上述磨損情況,但精度超差時,則可能是蝸桿副定位精度下降,或制造質(zhì)量不高造成的精度下降。當(dāng)蝸桿副高速運轉(zhuǎn)且潤滑不良時,易造成滑動面在高速高壓作用下發(fā)生油膜損壞而形成金屬直接接觸,此時溫度不斷升高將齒面燒傷,嚴(yán)重時產(chǎn)生表面局部咬焊后又撕開,形成金屬轉(zhuǎn)移而發(fā)生粘接磨損;當(dāng)蝸桿副低速運轉(zhuǎn)且潤滑不充分時,齒面無法建立穩(wěn)定的油膜,造成金屬間相對摩擦力加大,產(chǎn)生類似研磨的機械磨損現(xiàn)象;當(dāng)潤滑油酸值過高,或因長期使用而氧化時,油中腐蝕性介質(zhì)將齒面腐蝕出許多點狀小坑,隨時間延長,小坑變深從而形成化學(xué)點蝕腐蝕;機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源二、分度蝸桿副的精度檢查第七章典型機械設(shè)備的修理分度蝸桿副的精度檢測方法蝸桿副單個要素檢測蝸桿副綜合要素檢測檢測蝸桿副中每一零件的各項幾何精度檢查蝸桿副嚙合過程中分度精度的狀況靜態(tài)綜合測量法動態(tài)綜合測量法機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源
1.靜態(tài)綜合測量法第七章典型機械設(shè)備的修理這種方法是將蝸桿副裝入機器內(nèi),調(diào)整各部分間隙和跳動等技術(shù)指標(biāo)使之符合技術(shù)要求,然后用儀器測出蝸桿準(zhǔn)確回轉(zhuǎn)一周(或1/Z1轉(zhuǎn)),蝸輪所轉(zhuǎn)過的實際角度(或弦長)對理論正確值的偏差。蝸桿輸入轉(zhuǎn)角的測量可用刻度盤與讀數(shù)顯微鏡定位法,光學(xué)準(zhǔn)直儀與多面體定位法及水平儀定位法等多種檢測方法。圖7-19所示是刻度盤與讀數(shù)顯微鏡定位法。這種方法是將刻度盤固定在分度蝸輪軸3上,用讀數(shù)顯微鏡8對準(zhǔn)刻度盤4找正,分度蝸輪軸轉(zhuǎn)動的準(zhǔn)確圈數(shù)即可從顯微鏡中讀出。微動蝸桿l可帶動刻度盤4實現(xiàn)微調(diào)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理蝸輪轉(zhuǎn)角計量法可用經(jīng)緯儀計量法和比較儀測量法。圖7-20所示為經(jīng)緯儀檢測滾齒機工作臺分度精度示意圖。在圖中,用夾具把經(jīng)緯儀5固定在蝸輪的回轉(zhuǎn)中心線上(經(jīng)緯儀回轉(zhuǎn)中心線與蝸輪的回轉(zhuǎn)中心重合,同軸度誤差不超過0.005~0.015mm,回轉(zhuǎn)平面與蝸輪回轉(zhuǎn)平面平行,平行度公差為每米長度內(nèi)不超過0.02mm),用平行光管7作為定位基準(zhǔn),調(diào)整平行光管的位置和經(jīng)緯儀的焦距,使平行光管的十字線在經(jīng)緯儀5望遠(yuǎn)鏡劃板上成像并對中,這時再將經(jīng)緯儀水平刻度線對準(zhǔn)零位。測量時,蝸桿轉(zhuǎn)過1/Z1轉(zhuǎn),蝸輪便轉(zhuǎn)過一個齒角,經(jīng)緯儀隨之偏離基準(zhǔn)標(biāo)志。松開經(jīng)緯儀垂直軸的鎖緊手柄,轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀,直至成像近似重合時鎖緊,轉(zhuǎn)動微調(diào)手輪直到成像圖完全成像后.轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀光學(xué)千分尺手輪,使正像與倒像刻度線完全重合。這時在讀數(shù)顯微鏡l中便町讀出該位置的實際角度值:如此重復(fù)操作,直至全部齒測量完畢,并記錄全部實測角度值。這種測量方法屬于絕對測量法,經(jīng)緯儀上測出的角度值與理論角度值之差就是分度誤差。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源2.動態(tài)綜合測量法第七章典型機械設(shè)備的修理靜態(tài)綜合測量法的缺點是間歇測量,不能連續(xù)反映運動誤差,在有條件的情況下,應(yīng)盡量采取動態(tài)練臺測量。靜態(tài)綜合測量法的缺點是間歇測量,不能連續(xù)反映運動誤差,在有條件的情況下,應(yīng)盡量采取動態(tài)練臺測量。圖7-21所示為動態(tài)測量蝸輪運動誤差的磁分度檢查儀原理圖。在蝸桿軸上輸入連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動后.磁分度盤便連續(xù)分度,它可以在機床運轉(zhuǎn)過程中測量蝸桿副的運動誤差。由圖中可以看出,在蝸桿3上和蝸輪2上分別裝有磁分度盤1、5,其電磁渡數(shù)的比值等于其傳動比。由于磁頭4、8拾取信號的相位是不變的,運動中每一個不均勻的運動都將使磁分度盤1、5的比值發(fā)生變化,從而使磁頭記錄的相位差發(fā)生變化。這種變化經(jīng)比相儀6后,由記錄器7記錄下來,即可得到一個周期的誤差曲線。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理由上述兩種綜合測量法可知,綜合測量所得的偏差是蝸桿副在嚙合狀態(tài)下的傳動精度和工作臺回轉(zhuǎn)精度在某瞬間的綜合值,除包括蝸輪蝸桿本身制造誤差外,還包括工作臺的精度、蝸輪蝸桿的安裝精度、回轉(zhuǎn)精度。因此.其測量結(jié)果接近于蝸桿副的實際工作狀態(tài),對蝸桿副修理前、修理中和修理后的檢驗十分有用。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源三、分度蝸桿副的修復(fù)方法1.機械加工修復(fù)方法第七章典型機械設(shè)備的修理分度蝸桿副的修復(fù)方法主要有精滾、剃齒、珩磨、刮削等切削方法。各種修復(fù)方法的選擇主要是由蝸輪蝸桿傳動的結(jié)構(gòu)形式、蝸桿副的精度等級、磨損程度和精度下降程度、修理部門的工藝技術(shù)裝備情況確定。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理對于同定中心距蝸桿副的修復(fù),無論采用精滾、剃齒、珩磨或刮削中的哪一種方法修復(fù),都需配制新的蝸桿保證嚙合間隙。在精滾或剃齒時,除了必須嚴(yán)格控制加工時的中心距外,還必須嚴(yán)格控制刀具齒厚和軸向竄刀量,并按照滾刀或剃齒刀的齒厚配制蝸桿,嚴(yán)格控制齒厚。通常所用的滾刀和剃齒刀是特制的,并在加工滾刀和剃齒刀時,將工作蝸桿一并制造出以保證兩者的相應(yīng)齒面壓力角完全一致。當(dāng)采用珩磨修復(fù)蝸輪時,也可采用上述方法制造專用珩磨蝸桿加工蝸輪。對于可調(diào)中心距的蝸桿副分度機構(gòu)的修復(fù),因為可以調(diào)整中心距,通常采用徑向變位修正蝸輪,精磨修復(fù)蝸桿的方法。精磨蝸桿時,蝸桿的齒面壓力角也要和所修復(fù)蝸輪齒面滾刀的壓力角一致,但齒厚可不必像固定中心距蝸桿副那樣嚴(yán)格控制。當(dāng)采用精滾或剃齒法修復(fù)蝸輪時,應(yīng)在精密滾齒機上加工,齒厚減薄量參考值為:滾齒0.26~0.5mm剃齒0.1~0.2mm。蝸桿應(yīng)在精密螺紋磨床或蝠桿磨床上加工,修理齒厚減薄量參考值為:0.15~0.3mm。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源
2.手工修復(fù)方法第七章典型機械設(shè)備的修理分度蝸桿副的機械加工修復(fù)方法具有勞動強度低,修復(fù)效率高等優(yōu)點,但需配制專用刀具,修復(fù)成本較高。若采用手工修復(fù)方法(即刮削修復(fù)方法),可省去配制專用刀具,其修復(fù)精度不受加工設(shè)備的影響,雖效率不高,但對于單件生產(chǎn)的修理工作來說更具有實用價值。刮削修復(fù)法的操作過程是:1)將需刮削的蝸輪安裝在分度機構(gòu)上,調(diào)整好各項安裝精度及間隙,裝人蝸桿并調(diào)整到嚙合位置。2)在分度蝸輪的每個齒上寫上序號,并用靜態(tài)綜合測量法測出蝸桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(或1/z)時蝸輪的分度誤差△T。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理3)計算出每個齒面的刮削量,刮削量的計算方法及步驟如下:①根據(jù)測量所得的分度誤差△T,換算成齒距誤差△t(μm)。即式中df2——分度蝸輪節(jié)圓直徑。②繪制齒距累積誤差(△t)曲線圖,計算累積誤差值。③在同一側(cè)齒面中,選取一個基準(zhǔn)齒面作為刮削其余齒面的基準(zhǔn)。一般將齒距最小的齒面(在曲線上的最低點)作為基準(zhǔn),基準(zhǔn)確定以后,便可以計算出其余各齒的刮削量。根據(jù)刮削量的大小,將全部刮削量分成若干組,分批分組地依次刮削。④刮削時用力要均勻,并測量出每刮一次齒面誤差的修正量。⑤刮點以著色法研點為準(zhǔn),并應(yīng)交叉刮削,刮痕要淺,無尖銳的凸凹痕跡,花紋要相互細(xì)密排列,刮研點數(shù)控制在20點/(25mm×25mm)以內(nèi)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理例如,某廠有一機床分度蝸輪采用刮削修復(fù)法進行修復(fù)。其參數(shù)為m=4mm,z=33,單頭蝸桿。首先將蝸輪輪齒編號并用靜態(tài)綜合測量法,測出蝸輪每個齒的分度誤差△T,并將測量結(jié)果填在表7-2內(nèi).并繪制成齒距累積誤差曲線圖,如圖7-22所示。根據(jù)誤差的大小,將全部余量分三次刮削:第一次刮削EF直線以包含的各齒;第二次刮削EF和CD直線間所包含的各齒;第三次刮削CD和AB直線間所包含的各齒。由圖7-22可知,第三次刮削時,除第29齒不需刮削外,其余各齒均需要刮削,這樣刮削量就加大了。為了減少刮削量,如果第二次刮削后,精度已滿足要求,可不進行第三次刮削。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源四、齒輪傳動的失效與修復(fù)第七章典型機械設(shè)備的修理齒輪傳動具有傳遞運動準(zhǔn)確,傳動精度高,傳動效率高等優(yōu)點,但齒輪傳動具有加工制造困難,裝配精度要求高等缺點。齒輪傳動是靠輪齒間的嚙合實現(xiàn)動力傳動的機構(gòu),由于傳遞力矩和工作條件的影響,在傳動過程中易產(chǎn)生不同形式的磨損。在開式齒輪傳動中,由于粉塵等雜質(zhì)的侵入,易使齒面產(chǎn)生磨料磨損;在閉式齒輪傳動中,在交變接觸力的作用下,齒面易產(chǎn)生疲勞點蝕;傳力較大的齒輪在交變力和沖擊力的作用下輪齒齒根易產(chǎn)生裂紋甚至斷裂;潤滑不良的齒輪傳遞力矩較大時易產(chǎn)生齒面燒傷和膠合。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理齒輪的失效形式是多種多樣的,其修復(fù)方法主要根據(jù)齒輪的失效形式,生產(chǎn)技術(shù)條件和使用要求確定。對于中小模數(shù)齒輪,備件充足時,一般不進行修復(fù),直接更換新齒輪。但在更換齒輪時,一般成對更換,以保證嚙合性能。當(dāng)備件無法滿足要求時,可用精整方法修復(fù)大齒輪,更換小齒輪。對于單側(cè)齒面點蝕的齒輪,當(dāng)齒輪結(jié)構(gòu)允許時,可將齒輪反裝讓沒有磨損的齒面參與工作。對于大模數(shù)齒輪的磨損,可用噴涂方法修復(fù)尺寸,然后再精整齒面。對于斷齒和有裂紋的大模數(shù)齒輪,用鑲齒或焊補法修復(fù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源五、齒輪傳動的裝配與調(diào)整第七章典型機械設(shè)備的修理齒輪修復(fù)并加工精度合格后,其傳動性能的優(yōu)劣主要取決于裝配質(zhì)量的高低。(1)裝配前的準(zhǔn)備工作為了保證裝配質(zhì)量,齒輪傳動機構(gòu)在裝配前首先要對相關(guān)零件進行檢查與試裝,檢查項目主要有:1)齒輪在裝配前,首先要檢查箱體孔的各項精度,主要有:孔的尺寸精度、形狀精度、位置精度,孔之間的中心距及孔的表面粗糙度等。這些精度將影響齒輪的嚙合性能,因此使這些精度滿足技術(shù)要求十分重要。2)檢測齒輪和軸的裝配尺寸精度,必要時試裝齒輪,檢測軸上鍵的配合性能,修整安裝表面的毛刺及倒角。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)裝配中的調(diào)整方法齒輪裝配后必須經(jīng)調(diào)整才能達(dá)到精度要求。齒輪調(diào)整時應(yīng)達(dá)到下列要求:
1)軸向定位要準(zhǔn)確,齒輪副安裝時要逐一檢查與調(diào)整,相嚙合的齒輪應(yīng)以軸向中心平面為基準(zhǔn)對中。當(dāng)輪緣寬度小于20mm時,軸向錯位不得大于1mm;當(dāng)輪緣寬度大于20mm時,軸向錯位不得大于輪緣寬度的5%,但最多不得大于5mm。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
2)嚙合間隙要正確,齒輪嚙合間隙可用塞尺、百分表或壓鉛絲的方法檢查,其間隙應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。用千分表檢查嚙合間隙△的方法可用圖7—23所示的方法,即將表座1放在箱體上,把檢驗桿2裝在齒輪A的軸上,千分表觸頭頂住檢驗桿,使齒輪B不動,轉(zhuǎn)動齒輪A記下千分表指針讀數(shù)。即式中δ0——千分表讀數(shù)(rnm);r——轉(zhuǎn)動齒輪A的節(jié)圓半徑(mm):L——檢驗桿中心到千分表觸頭間距離(mm)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理3)嚙合位置要正確,齒輪嚙合位置的檢驗可用著色法通過檢查接觸斑點判斷。齒輪正確的嚙合位置應(yīng)當(dāng)在節(jié)圓附近和齒寬中段,如圖7-24a所示。圖7-24b、圖7-24e所示為齒輪中心距不合適,圖7-24d所示為輪齒歪斜,這些均需查找原因予以修正。4)配合要適當(dāng),用花鍵或滑鍵聯(lián)接的齒輪應(yīng)能在軸上靈活的軸向滑移,但周向間隙小。5)裝配后的齒輪要求轉(zhuǎn)動平穩(wěn),無異常的聲響。對于精密傳動的齒輪,要采取定向裝配,檢測裝配精度。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源六、齒輪傳動的精度補償調(diào)整法第七章典型機械設(shè)備的修理在齒輪傳動副裝配時,如果用普通裝配法難以達(dá)到精度要求,可采用精度補償調(diào)整法提高齒輪的傳動精度。補償調(diào)整法又稱相位補償法,它是通過調(diào)整齒輪齒距最大誤差的方向補償裝配后綜合性誤差的一種裝配方法。目前通常采用以下方法:(1)軸、軸承及軸孔的相位補償對于壓人箱體的軸套應(yīng)使軸套外徑的尺寸公差與箱體孔的公差相適應(yīng),對于安裝滾動軸承的軸應(yīng)使安裝后軸頸的徑向跳動誤差與軸承的徑向跳動誤差相補償;對于固定不轉(zhuǎn)的軸,可調(diào)整軸的周向位置,使之適當(dāng)補償軸的中心距誤差。(2)齒輪在軸系上的相位補償就是將齒輪與軸的誤差相位調(diào)至180°,抵消相位誤差,即使齒輪的最大徑向跳動處與軸的最小徑向跳動處相補償。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理第四節(jié)固定聯(lián)接和殼體類零件的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理在機械設(shè)備中,固定聯(lián)接主要指機件間的螺紋、鍵及過盈配合等可拆卸的聯(lián)接方式,這些聯(lián)接經(jīng)過長時間的使用、修理和拆裝,因而都會發(fā)生不同程度的損傷或變形。在設(shè)各的修理過程中,經(jīng)常會遇到這些聯(lián)接的修理與調(diào)整問題。殼體類零件主要包括箱體、箱蓋、機體、缸體、缸蓋等零件。這些零件一般作為基礎(chǔ)零件且多為鑄鐵件,對殼體類零件要求具有一定的剛性和強度、良好的密封性和抗振性。在使用過程中,由于使用不當(dāng)或設(shè)計制造缺陷的存在,殼體類零件易產(chǎn)生局部磨損、局部泄漏或銹蝕,有時甚至產(chǎn)生開裂等缺陷。這情況均會影響殼體類零件的性能,使之無法正常使用。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源一、螺紋聯(lián)接的修理與調(diào)整1.螺紋聯(lián)接的失效與修復(fù)第七章典型機械設(shè)備的修理螺紋聯(lián)接是靠螺紋的齒形的接觸實現(xiàn)機械零部件的結(jié)合,靠螺紋斜面的摩擦實現(xiàn)自鎖。經(jīng)多次拆裝和鎖緊力的作用,螺紋部位易產(chǎn)生磨損、損壞、斷裂等失效形式,有時安裝不當(dāng)還會出現(xiàn)螺紋錯亂現(xiàn)象,這些失效都會使螺紋失去正常的聯(lián)接功能。螺紋聯(lián)接的修復(fù)方法是由其失效形式和螺紋種類而定的。對于標(biāo)準(zhǔn)件和較簡單的螺紋聯(lián)件的失效,一般無修復(fù)的必要,經(jīng)常采取更換新件的方法。對于非標(biāo)準(zhǔn)件螺紋或較大的形狀復(fù)雜零件上的螺紋部位可采取修復(fù)方法,以降低修理成本,縮短修理周期。對于箱體零件或殼體零件上螺柱孔的失效,可采用擴大鉆孔后加工螺紋的方法,也可用堵塞原孔重新加工螺紋孔的方法修復(fù)。對于軸類零件的螺紋可采用堆焊填充螺紋后重新加工螺紋的方法.也可用車削螺紋后新配制螺母的方法修復(fù)。無論采用哪種修復(fù)方法,都要防止機械零部件的變形和機械零部件強度和剛度的削弱。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源2.螺紋聯(lián)接的調(diào)整第七章典型機械設(shè)備的修理螺紋聯(lián)接的裝配,可根據(jù)其緊固部件的結(jié)構(gòu)形式選用相應(yīng)的扳手和旋具。要注意旋向和鎖緊方式,對于不通孔螺紋還要注意螺孔深度和螺柱長度,鎖緊力矩根據(jù)螺柱直徑和鎖緊力要求確定。(1)螺紋的防松螺紋聯(lián)接具有自鎖作用,在正常情況下,螺紋不會自行松脫,但在沖擊、振動、交變載荷條件下或在工作溫度變化很大的情況下工作的螺紋聯(lián)接機構(gòu),必須采取防松措施以保證聯(lián)接可靠。目前常用的螺紋防松方法主要有摩擦防松、機械防松、鉚沖防松和粘合防松。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(2)雙頭螺柱調(diào)整螺紋中徑的配合性質(zhì)主要有普通配合、過渡配合和問隙配合三種.雙頭螺柱多為過渡配合,或帶軸肩的問隙配合。裝入機體時可用圖7-25所示的擰緊方法,裝人后應(yīng)檢查螺柱的垂直度,若垂直度超差,應(yīng)修正螺紋孔。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(3)螺紋聯(lián)接的預(yù)緊對于一些特殊的螺紋聯(lián)接,預(yù)緊力都有相應(yīng)的規(guī)定,可查找有關(guān)資料進行計算。對于一般要求的螺紋聯(lián)接,預(yù)緊力矩可查找有關(guān)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。預(yù)緊力矩的控制方法可用指針式扭力扳手等。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源二、鍵聯(lián)接的修理與調(diào)整
1.鍵的失效與修整第七章典型機械設(shè)備的修理鍵在傳遞轉(zhuǎn)矩過程中,長期受到擠壓和剪切力的作用,容易產(chǎn)生鍵側(cè)磨損變形、鍵糟擠壓變形等,使鍵傳遞轉(zhuǎn)矩大大減小,以至尤法正常使用。鍵的修整主要由鍵的結(jié)構(gòu)形式確定,由于松鍵和緊鍵大多數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)件且造價不高。因此,鍵體盼揖傷一般沒有修復(fù)的價值,多采用配制新鍵的方法;鍵糟的損傷.可采取擴大尺寸加工法,也可采用換位加工法,加工后要配制新鍵。對于花鍵的磨損可采用焊補修復(fù)尺寸后再用機械加工的方法修復(fù),也可用局部更換花鍵套的方法修復(fù)花鍵,當(dāng)采用焊補修復(fù)法時要防止花鍵軸變形。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源2.鍵聯(lián)接調(diào)整第七章典型機械設(shè)備的修理松鍵的裝配要在裝前檢查鍵側(cè)直線度、鍵槽對稱度,鍵體與鍵槽試裝后,清理鍵和鍵槽毛刺,用銅棒墊著打人或用壓力機壓入。裝配后要檢查被裝件的位置精度及鍵的配合情況.在非配合面鍵頂要留有間隙。對于緊鍵裝配要注意上下工作表面分別與軸槽、輪轂槽底部貼緊,在兩側(cè)留有間隙。甩著色法檢查表面接觸情況,鉤頭和軸軸件端面應(yīng)留有一定間隙。對于花鍵,裝配前應(yīng)按圖樣檢查相配件的尺寸精度,對于固定聯(lián)接花鍵。若帶有過盈時,可用銅棒打人,過盈較大時應(yīng)將套件加熱到80~120℃后熱裝,滑動聯(lián)接花鍵裝配后直滑動自如無阻滯,用手轉(zhuǎn)動軸套時應(yīng)沒有晃動間隙的感覺。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源三、過盈聯(lián)接件的修理與調(diào)整1.過盈聯(lián)接件的失效與修復(fù)方法第七章典型機械設(shè)備的修理過盈聯(lián)接件屬于不常拆卸聯(lián)接,這種聯(lián)接方式在振動和力的作用下有時會出現(xiàn)松動或斷裂等失效形式。對于過盈松動可用鍍涂的方法修復(fù);對于尺寸變化且受力不大處,也可采用塑性變形法修復(fù)尺寸;對于開裂的零件一般應(yīng)更換,受力不大處也可采用焊補修復(fù)尺寸的方法。2.過盈聯(lián)接的調(diào)整過盈配合件的裝配方法要根據(jù)機械零部件的使用要求和過盈量大小選用合適的裝配方法,常用的裝配方法有壓裝法、熱(冷)裝法和液壓套合法等。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理圖7.26a所示為加墊塊敲擊裝入零件的方法,此法適用于精度要求低,配合長度短的過盈配合,多用于單件生產(chǎn)。圖7-26b、c、d所示為利用壓力機壓裝零件的方法,這種方法導(dǎo)向性好,在機修中經(jīng)常使用。圖7-26e所示為氣動杠桿壓力機,多用于批量生產(chǎn)。(1)壓裝法機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)熱(冷)裝法這種方法多用于過盈量較大的配合。采用熱(冷)裝法時,將被裝零件的孔加熱膨脹以后把軸(未經(jīng)加熱)裝入,冷卻后即呈過盈配合聯(lián)接狀態(tài)。冷裝法是用液氮或干冰將軸冷卻縮小后裝入孔(未經(jīng)冷卻)內(nèi),待溫度均衡后達(dá)到過盈聯(lián)接狀態(tài)。熱(冷)裝法的加熱(冷卻)溫度可根據(jù)室溫下過盈量和裝配時所需要的最小間隙用下式計算,即式中t——加熱后溫度與室溫之差(℃);K——裝配熱損失系數(shù)(熱天K=1.1~1.15,冷天K=1.15~1.2);δ——室溫下實際過盈量(min);△min——裝配最小保證間隙(見表7-3);α——材料線脹系數(shù)(K-1)d——配合名義直徑(mm)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(3)液壓套合法對于有特殊要求的薄壁零件(如主軸的滾動軸承內(nèi)、外圈)可在軸上加工出液壓套合裝配油路.用專用液壓裝置進行裝配。圖7-27示為主軸軸承液壓套臺裝配裝置圖,用手動液壓泵產(chǎn)生高壓油,經(jīng)管路進入軸頸的環(huán)形油槽內(nèi),由于軸承內(nèi)環(huán)與軸頸貼合在一起,使環(huán)形槽有一封油空間使高壓油進入后將軸承內(nèi)環(huán)孔脹大.與此同時.在軸承端面施加軸向力將軸承壓人。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源四、殼體類零件的修理第七章典型機械設(shè)備的修理由于殼體類零件形狀比較復(fù)雜,制造周期較長,備件不足,因此除損壞十分嚴(yán)重外,一般均修復(fù)后繼續(xù)使用。隨著技術(shù)的發(fā)展,對殼體類零件修復(fù)的方法也呈多樣性,對不同殼體類零件的不同部位損傷應(yīng)用不同方法修復(fù)。1)對于基礎(chǔ)件導(dǎo)軌的磨損可采用磨削或刮削的方法修復(fù),有時修整后要在表面鑲條以補償其修磨的尺寸層。對于導(dǎo)軌上的劃傷、氣孔等局部缺陷可采用焊補或用環(huán)氧樹脂與金屬粉末相混合后粘補的方法修復(fù)。2)對于安裝孔磨損的殼體類零件可采用刷鍍修復(fù)孔徑尺寸,也可選用熱噴修復(fù)技術(shù),對于孔徑較大而孔間距尺寸足夠的孔可采用鑲套的方法修復(fù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
3)對于受力較大而產(chǎn)生裂紋的機體零件可采用焊補的方法修復(fù),也可采用金屬扣合的方法修復(fù)。4)對于一般的箱體零件產(chǎn)生的裂紋,可采用焊補或粘接后安裝加強板的方法修復(fù)。5)對于密封性要求較高的殼體類零件如發(fā)動機缸體等,可采用焊補或粘接的方法修復(fù)。6)對于箱體與箱蓋、缸體與缸蓋的結(jié)合面,由于變形等原因使配合不嚴(yán)密失去密封性時,可采用磨削或刮研方法修復(fù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理7)對于氣缸孔的磨損可采用鏜缸的方法修復(fù)。若修理尺寸加大較多時,如汽油機的氣缸孔加大尺寸超過標(biāo)準(zhǔn)尺寸1.5mm,或柴油機的氣缸孔超過2mm時,應(yīng)考慮更換新缸套。不超過上述尺寸范圍時,應(yīng)按規(guī)定級別確定各次修理尺寸,選取0.25mm為一級,通常采用0.5mm、0.75mm、1.00mm、1.50mm四級。在鏜缸以后,更換加大直徑的活塞。需要說明的是:在修復(fù)殼體類零件選擇各種修復(fù)方法時,除要考慮強度、剛度條件外.還要考慮修復(fù)方法對零件精度的影響。如同是殼體類零件的裂紋,精度要求不高時可用焊補修復(fù),而精度要求較高時則只能采用粘接或金屬扣合方法修復(fù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理第五節(jié)臥式車床的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源一、臥式車床修理前存在的主要問題第七章典型機械設(shè)備的修理臥式車床經(jīng)過一個大修理周期的使用后,由于主要零件的磨損和變形,使機床的精度和主要力學(xué)性能大大降低,需要進行大修理。通常,機床在修理前,要對其主要零部件的工作狀況和故障程度進行認(rèn)真的檢查,針對存在的問題.做好技術(shù)準(zhǔn)備。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理1.車床加工精度的超差臥式車床加工精度的超差是由多種因素造成的,其表現(xiàn)形式也具有多樣性。以其所加工零件精度超差的形式分類,主要有以下幾種:(1)加工零件的圓柱度超差臥式車床所加工零件圓柱度的超差,主要是床身和床鞍間接觸導(dǎo)軌面的磨損引起的。由于橫向切削刀的作用和運動頻繁程度的差異,使床身導(dǎo)軌靠近主軸部分磨損嚴(yán)重,從而引起所加工零件表面的圓柱度超差。當(dāng)車削圓柱外表面時會形成鼓形,當(dāng)車削內(nèi)孔時會形成錐孔。如圖7-28所示機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理臥式車床床身導(dǎo)軌(與床鞍接觸部分)呈“山一平型”結(jié)構(gòu),切削加工時,各導(dǎo)軌面受力情況不同,導(dǎo)軌導(dǎo)向面的磨損程度也不一樣,導(dǎo)軌的磨損對所加工零件的綜合影響如圖7-29所示。若平導(dǎo)軌磨損量為δ1,山形導(dǎo)軌磨損量分別為δ2和δ3導(dǎo)軌磨損后,刀具由1位置變化為2位置,所加工工件的直徑由d0化為d,即產(chǎn)生誤差△o理論分析表明,上述幾何量之間的關(guān)系為由上式可以看出,山形導(dǎo)軌靠近主軸斜面的磨損量δ2對所加工的零件幾何精度影響最大。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)加工零件的平面度超差在車削零件端面時,刀具在中滑板的帶動下,沿床鞍導(dǎo)軌作橫向直線運動。當(dāng)床鞍橫向?qū)к壞p后,刀具運動的軌跡產(chǎn)生了傾斜,從而引起了加工零件端面的平面度超差。由于橫向?qū)к壙恐鬏S一側(cè)的導(dǎo)軌面磨損嚴(yán)重,機床所加工出零件的端面將出現(xiàn)中凸現(xiàn)象。(3)加工零件表面粗糙度超差機床主軸軸承磨損后,主軸零件的回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性受到影響。機床床身導(dǎo)軌磨損后,溜板箱下沉。使絲杠和光桿產(chǎn)生彎曲·也引起驅(qū)動床鞍移動的齒輪與齒條嚙合間隙變大,從而造成鞍移動速度的均勻性受到影響。這些因素都會造成加工零件的表面粗糙度超差。(4)其他因素引起的加工精度超差除了上述因素會引起加工零件的精度超差,主軸箱產(chǎn)生不正常溫升,導(dǎo)軌面間接觸剛度降低,主軸支承的剛度降低,以及各運動的磨損引起機床振動的加劇,都會使車床的加工精度降低。因此,若要恢復(fù)臥式車床的加工精度,應(yīng)從多方面人手,恢復(fù)車床各部件的幾何精度和配合精度。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源2.主軸部件剛度降低第七章典型機械設(shè)備的修理主軸部件的剮度是指在外力作用下,主軸抵抗變形的能力。車床主軸部件的剛度是由許多因素決定的,它不但取決于主軸的結(jié)構(gòu)和尺寸、主軸軸承的類型和配置形式、軸承間隙的調(diào)整等。還與主軸上傳動件的布局形式和各零件的制造精度與裝配精度有關(guān)。主軸部件剛度降低的主要原因,是由于主軸長期運轉(zhuǎn)及切削力的作用,造成主軸部件中零件的磨損。其中影響最大的是主軸支承軸承的磨損,特別是前軸承的磨損。當(dāng)采用滑動軸承時,由于磨損使主軸軸頸變細(xì),同時主軸與軸承間的接觸面積減小,降低了主軸的剛度;當(dāng)采用滾動軸承時,滾動體及滾道的磨損,會使軸承的預(yù)緊力減小,軸承內(nèi)外圄及相應(yīng)的軸孔的損,使軸承產(chǎn)生松動,這些都將造成主軸的剛度降低。臥式車床主軸剛度將直接影響車床加工精度。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源3.車床振動、噪聲及溫升的增加第七章典型機械設(shè)備的修理臥式車床傳動方式多為齒輪傳動,當(dāng)齒輪磨損后,齒輪的嚙合間隙及輪齒間的接觸部位發(fā)生變化,傳動軸上軸承間隙增加,傳動軸上零件產(chǎn)生松動,這些都使車床在運轉(zhuǎn)時振動增加,同時引起噪聲增加。振動的加劇還會影響加工零件的表面質(zhì)量,噪聲的增加會污染環(huán)境,引起操作者的疲勞。另外,由于磨損使運動副間潤滑狀況變差,會引起主軸箱溫度異常升高。主軸箱和主軸部件的溫升使機床產(chǎn)生熱變形會引起主軸回轉(zhuǎn)精度降低。以上分析表明,臥式車床在使用一段時間后,特別是在主要零件磨損后,會表現(xiàn)出備種各樣的故障現(xiàn)象。車床在修理前,應(yīng)認(rèn)真調(diào)查其工作狀況,了解其運轉(zhuǎn)狀態(tài),以期在修理過程中做到有的放矢,集中力量解決主要問題。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源二、臥式車床主要修理尺寸鏈的分析第七章典型機械設(shè)備的修理臥式車床在使用過程中,各種運動部件之間產(chǎn)生的磨損和變形,使車床的尺寸鏈發(fā)生了變化。車床修理的主要工作之一,就是修理和恢復(fù)這些尺寸鏈各環(huán)間的精度關(guān)系,以保證裝配尺寸精度。在分析臥式車床修理尺寸鏈時,首先要研究車床的裝配圖,分析它的裝配特點,根據(jù)車床各零件表而間存在的裝配關(guān)系或相互尺寸關(guān)系,查明主要尺寸鏈,為正確制訂修理工藝提供依據(jù)。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源
1.修理尺寸鏈的分析第七章典型機械設(shè)備的修理分析機床尺寸鏈時應(yīng)從最基本的尺寸鏈開始,根據(jù)各部件的裝配技術(shù)要求,查明其他相關(guān)尺寸鏈。通常,基本的尺寸鏈?zhǔn)潜WC機床加工精度的相關(guān)尺寸鏈。在分析尺寸鏈時,我們可利用機床精度檢驗標(biāo)準(zhǔn)和裝配精度要求,確定修理尺寸鏈的封閉環(huán)及其公差,再以各每部件的位置和裝配關(guān)系確定尺寸鏈的其他環(huán)。為了查找和分析方便。應(yīng)當(dāng)將所確定的各主要尺寸鏈的相互關(guān)系分別標(biāo)明在機床總體布局圖上。圖7-30所示為臥式車床的主要修理尺寸。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理
(1)保證前后頂尖等高的尺寸鏈前后頂尖的等高性是保證加工零件圓柱度的主要尺寸,也是檢驗床鞍沿床身導(dǎo)軌縱向移動直線度的基準(zhǔn)之一。這項尺寸鏈由下列各環(huán)組成:床身導(dǎo)軌基準(zhǔn)到主軸軸線高度A1。尾座墊板厚度A2,尾座軸線到其安裝底面距離A3,以及尾座軸線與主軸軸線高度差A(yù)∑組成。其中A∑為封閉環(huán).A1為減環(huán),A2、A3為增環(huán)。各組成環(huán)關(guān)系為車床經(jīng)過長時期的使用,由于尾座的來回拖動,尾座墊板與車床導(dǎo)軌接觸的底面受到磨損,使尺寸鏈中組成環(huán)A2減小,而擴大了封閉環(huán)A∑的誤差。大修時,A∑尺寸的補償是必須完成的工作之一。機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理(2)控制主軸軸線對床身導(dǎo)軌平行度的尺寸鏈車床主軸軸線與床身導(dǎo)軌的平行度是由垂直面內(nèi)和水平面內(nèi)兩部分尺寸鏈控制的。如圖7-30a所示,主軸軸線在垂直面內(nèi)與床身導(dǎo)軌間的平行度是由主軸理想軸線到主軸箱安裝面(與床身導(dǎo)軌面等高)間距離D2,床身導(dǎo)軌面與主軸實際軸線間距離D1及主軸理想軸線與主軸實際軸線間距離DΣ組成。DΣ位封閉環(huán).DΣ的大小為主軸實際軸線與床身導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的平行度。上述尺寸鏈中各組成環(huán)間的關(guān)系為機械設(shè)備修理工藝學(xué)資源第七章典型機械設(shè)備的修理同理.由圖7-30b可以看出,控制主軸軸線在水平面內(nèi)與床身導(dǎo)軌(指床身山形導(dǎo)軌中線)平行度的尺寸鏈?zhǔn)怯芍鬏S理想軸線到床身導(dǎo)軌面間距離和床身導(dǎo)軌面與主軸實際軸線間距離主軸理想軸線與主軸實際軸線間距離組成封閉環(huán),各環(huán)之問的關(guān)系為在車
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