机械零件装配技术与设备更新改造

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第九章 机械零件装配技术与设备更新改造,第九章 机械零件装配技术与设备更新改造,过盈配合的装配 轴承的装配 齿轮的装配 涡轮、蜗杆的装配 螺纹连接的装配 密封装置的装配,设备的磨损及其补偿 设备的更新改造 设备的技术改造,9.1 概述,一、机械装配的概念 机械装配是指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。 装配工作的好坏对机器的效能、修理的工期、工作的劳力和成本等都起着重要的作用。,标准零件、非标准零件,修配法,调整法,互换法,选配法,,,固定式装配,移动式装配,,二、装配工作的基本要求,装配精度 装配时，应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格， 检查有无变形、损坏等，并应注意零件上各种标记，防止错装。 相对位置精度 相对运动精度 相互配合精度,,固定连接的零部件，不允许有间隙。活动的零件， 能在正常的间隙下，灵活均匀地按规定方向运动，不应 有跳动。,,各运动部件（或零件）的接触表面，必须保证有足 够的润滑、若有油路，必须畅通。,选择恰当的密封材料、合理的装配工艺，保证合理 的装配紧度，并且压紧要均匀。 各种管道和密封部位，装配后不得有渗漏现象。,试车前，应检查各个部件连接的可靠性和运动的灵 活性，各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位 置；试车前，从低速（压）到高速（压）逐步进行。,三、装配图的主要内容,⑴图形，能表达零件之间的装配关系、相互位置关系 和工作原理的一组视图； ⑵尺寸，表达零件之间的配合和位置尺寸及安装的必 要尺寸等； ⑶技术条件，对于装配、调整、检验等有关技术要求； ⑷标题栏和明细表。,,四、产品装配的工艺过程,1、制定装配工艺过程的步骤（准备工作）  研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料。  确定装配方法；  划分装配单元，确定装配顺序；  选择准备装配时所需的工具、量具和辅具等；  制定装配工艺卡片。,2、装配  部件装配： 把零件装配成部件的过程叫部件装配。  总装装配： 把零件和部件装配成最终产品的过程叫总装装配。,,3、调整、精度检验  调整工作就是调节零件或机构部件的相互位置，配合 间隙，结合松紧等，目的是使机构或机器工作协调（性 能）。  精度检验就是用检测工具，对产品的工作精度、几何 精度进行检验，直至达到技术要求为止。,4、喷漆、防护、扫尾、装箱等 喷漆是为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观。 涂油是使产品工作表面和零件的已加工表面不生锈。 扫尾是前期工作的检查确认，使之最终完整，符合要求。 装箱是产品的保管，待发运。,在装配过程中，必须保证没有杂质留在零件或部件 中，否则，就会迅速磨损机器的磨擦表面，严重的会使机 器在很短的时间内损坏。由此可见，零件在装配前的清理 和清洗工作对提高产品质量，延长其使用寿命有着重要的 意义。 特别是对于轴承精密配合件，液压元件，密封件以 及有特殊清洗要求的零件等很重要。,五、装配前，清理和清洗零件的意义,六、装配时，对零件的清理和清洗内容 （1）装配前，清除零件上的残存物（如型砂、铁锈、切屑、油污及其他污物）。 （2）装配后，清除在装配时产生的金属切屑（如配钻孔、铰孔、攻螺纹等加工的残存切屑）。 （3）部件或机器试车后，洗去由磨擦、运行等产生的金属微粒及其他污物。,七、拆卸工作的要求 ①机器拆卸工作，应按其结构的不同，预先考虑操作顺序，以免先后倒置，或贪图省事猛拆猛敲，造成零件的损伤或变形。 ②拆卸的顺序，应与装配的顺序相反 。 ③拆卸时，使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤，严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击。 ④拆卸时，零件的旋松方向必须辨别清楚。 ⑤拆下的零部件必须有次序、有规则地放好，并按原来结构套在一起，配合件上做记号，以免搞乱。对丝杠、长轴类零件必须将正确放置，防止变形。,过盈配合是以包容件和被包容件配合后的过盈来达到紧 固连接的一种连接方法。 过盈配合的装配是将较大尺寸的被包容件(轴件)装入较 小尺寸的包容件(孔件)中。,9.2 过盈配合的装配,,主要优点： ①采用过盈配合连接非常紧固，其紧固程度远不是用键、销等零件连接所能达到的； ②采用过盈配合连接可使整个组件的结构简化； ③过盈配合能承受较大的轴向力、转矩及动载荷； ④它是一种固定连接。 因此，过盈配合适用于受冲击载荷零件的连接以及拆卸较少的零件的连接。,,,工作原理,过盈配合之所以能传递载荷，原因在于零件具有弹性和 连接具有装配过盈，装配后包容件和被包容件的径向变形使 得配合面间产生很大的压力，工作是载荷就靠着相伴而生的 摩擦力来传递。,装配前的检查,过盈量应符合规定 装配基准的轮端面，与孔的垂直度偏差应在规定范围内 圆根、倒角不得影响装配 表面不准有棱刺、锈斑或擦伤 盲孔配合，必须有排气孔或槽 键连接装配，必须进行复检,人工敲击法,,打装的零件表面不准有装痕 打装时，被包容配件表面涂机油润滑 打装时，必须用软金属或硬质非金属材料做防护衬垫 打装过程中，必须使被容件与包容件同轴 打装好后，间隙不得大于0.05mm,适用于 小件装配,压装配合,,适用于常温下 过盈量较小的 中、小件装配,,热装配合,适用于下 过盈量较大 零件的装配,热装前的准备工作 包容件的加热 零件热装后的定位 钢件中装铜套时，包容件只能作一次热装 二次加热时，要采用油浴 油浴加热时，油温控制在闪点以下10-20℃ 电感式加热器的选择,,加热方法:1.热浸加热法2.氧乙炔焰加热法3.固体燃料加热法4.煤气加热法5.电阻加热法6.电感应加热法,冷装配合,当孔件较大而压入的零件较小时，采用加热孔件既不方便又不经济，甚至无法加热，这时可采用冷装配合，即用低温冷却的方法使被压入的零件尺寸缩小，然后迅速将其装入到带孔的零件中去。,冷装时间、温度 液态氧做冷冻剂时，严禁易燃物和火种 穿戴劳保用品 冷却箱要留有透气孔 冷却箱页面要保持足够的高度 取、放零件时需使用工具 零件必须完全冷透 取出后应立即装入包容孔中 一次装配多件零件时，取一件放一件,,,,,液压过盈配合,液压过盈装配是一种无键连接技术，用于高速重载、拆装频繁 的连接零件的装配。,液压过盈装配原理,当高压油液进入被连接件的连接面之间时，在油压作用下， 孔件会被膨胀，轴件则会产生弹性压缩。此时，进行装配，将被 连接件顺利安装到位，去油卸压，孔与轴在弹性恢复过程中紧紧 压合在一起，从而获得过盈装配。,液压过盈装配与拆卸,装配前检查 装配 拆卸,9.3轴承的装配与调整,轴承是支撑转动心轴和转轴的部件，它承受径向或轴向载荷， 并将载荷传递给轴承座。轴承座一般固定在机架或支座上。,,滑动轴承,滚动轴承,,一、滑动轴承的装配,包括一般滑动轴承、含油轴承、尼龙轴承的装配。,先把轴套或轴瓦装入轴承座内，以轴套或轴瓦的中心来找正轴承座。 过盈配合表面应清洁并涂以机油。 配合应恰当、接触均匀，符合设备技术文件规定的要求。 刮研轴瓦,一、滑动轴承的装配,整体式滑动轴承的装配1.轴套与轴承孔的清洗检查2.轴套安装,a) b)图　轴套安装方法a)利用导向轴安装　b)利用导向套安装1—锤子　2—软垫　3—轴套4—导向套　5—导向轴　6—轴承孔,包括一般滑动轴承、含油轴承、尼龙轴承的装配。,1.清洗与检查轴瓦2.固定轴承座 3.刮研瓦背4.装配轴瓦,图 用拉线法检测轴承同轴度1—钢丝　2—内径千分尺,剖分式滑动轴承的装配,图 轴瓦直径过大1—轴瓦 2—轴承座,图 　轴瓦直径过小1—轴瓦　2—轴承座,间隙的检测与调整 (1)间隙的作用　 轴颈与轴瓦的配合间隙有两种：一种是径向间隙，另一种是轴向间隙。,滑动轴承间隙,(2)间隙的确定　顶间隙可根据经验确定，也由计算确定。,(3)间隙的测量　检查轴承径向间隙，一般采用压铅测量法和塞尺测量法。 1)压铅测量法。 2)塞尺测量法。,图 铅测量轴承顶间隙1—轴承座　2—轴瓦　3—轴,(4)间隙的调整　 按上述方法测得的顶间隙值如小于规定数值时，应在上、下瓦结合面间加垫片来重新调整；如大于规定值时，则应减去垫片或刮削轴瓦结合面来调整。,,二、滚动轴承的装配,滚动轴承的装配质量是保证机床运动灵活可靠的前提，因为滚道轴承本身精度的高低，不能直接说明它在机械上选择精度的高低。,,滚动轴承的装配方法1.向心球轴承的装配1)如果轴承内圈与轴颈是较紧配合，轴承外圈和轴承座孔是较松配合时，可以先将轴承装在轴上，然后再把轴连同轴承一起装入壳体中。2)如果轴承外圈与轴承座孔是较紧配合，轴承内圈与轴颈是较松配合时，应将轴承先压入轴承座孔中，再把轴装入轴承。 3)如果轴承内圈与轴颈、外圈与座孔的松紧 程度相同时，用装配套筒的端面同时压紧轴 承内、外圈端面的圆环，把轴承压入轴上和 座孔中，再调整游隙。,2.圆锥孔滚动轴承的装配 圆锥滚子轴承的装配比较简单，由于它的内、外环是可以分离的，所以装配时可以分别把内圈装在轴上外圈装在壳体中，然后再通过改变轴承内、外圈的相对轴向位置来调整轴承的间隙。,3.推理球轴承的装配 推理球轴承装配时应注意区分紧环和松环，紧环与轴取较紧的配合，与轴相对静止。松环内孔比紧环内孔大，与轴为间隙配合。,滚动轴承的游隙调整1.滚动轴承的游隙 滚动轴承的游隙是指轴承的内、外圈之间一个固定，另一个沿径向或轴向的最大移动量，分别称为径向游隙和轴向游隙。2.滚动轴承的游隙调整 用调整垫调整 用锁母或调节螺钉调整,图　用垫圈预紧,滚动轴承的预紧1)用轴承内、外垫圈厚度差实现预紧。 2)磨窄两轴承的内圈或外圈。 3)调节轴承锥形孔内圈的轴向位置实现预紧。4)弹簧预紧。,成对安装角接触球轴承a)磨窄内圈　b)磨窄外圈　c)外圈宽、窄端相对安装,调节轴承锥孔轴向位置预紧,弹簧预紧,轴承的拆卸、检修与保养1.轴承的拆卸  不可分离型轴承的拆卸  分离型轴承的拆卸2.轴承的检修与保养  轴承的清洗  轴承的检修与保养,9.4 齿轮的装配与检测,在机械设备中，齿轮传动是最主要的传动形式。齿轮装配是设备检修时比较重要、要求较高的工作。,,齿轮装配时的注意事项,1)首先检查配合的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度是否符合图样要求。2)装配的顺序最好是按传递运动相反的方向进行。3)保证齿轮的端面与轴线垂直。4)两传动轴间应平行，并轴线间距离符合规定值。5)两齿轮的啮合间隙应符合规定。6)当安装一对旧齿轮时，要仍按原来磨损的轴向位置装配。 7)在安装中严禁猛敲乱打。8)对于转速较高的大齿轮，还应进行静平衡校正。,齿轮与轴的装配1.空套连接2.滑移连接3.固定连接,装配质量检验1.中心距偏差的检查2.轴线扭斜度测量 3.齿侧间隙的检查(1)压铅法　 压铅法简单，测量结果比较准确，应用较多。,压铅法测量齿侧间隙,(2)千分表法　千分表法用于较精确的啮合。,千分表法测量齿侧间隙1—摇杆　2—千分表,齿轮接触精度的检验 齿轮接触精度规定是以啮合接触斑点来衡量的。 接触斑点是指齿轮啮合传动时，齿面相交滚压留有可见的痕迹。,1)圆柱齿轮正确啮合时，即中心距与啮合间隙正确，如图a所示，则其 接触斑点的位置必须均匀地分布在节线的上下。2)中心距过大，如图b所示，则啮合间隙就会增大，接触斑点的位置偏 向齿顶，因而齿轮在运转时将会发生冲击和旋转不均匀的现象， 并使磨损加快。,根据接触斑点的分布判断啮合情况c)中心距过小　d)中心线扭斜,根据接触斑点的分布判断啮合情况c)中心距过小　d)中心线扭斜,3)中心距过小，如图c所示，则啮合间隙就会减小，接触斑点的位置偏 向齿根，因而齿轮在运转时将会发生咬住和润滑不良的现象，同时也会 加快磨损。 4)两齿轮中心距正确，但中心线发生歪斜，如图4-45d所示，则啮合间 隙在整个齿长方向上是不均匀的，啮合接触位置就会偏向齿的端部，因 而齿轮在运转时，也会发生咬住和润滑不良的现象，同时齿轮轮齿也会 因局部受力而很快地被磨损或折断。,,锥齿轮的装配与检测,1)要保证啮合齿有准确的位置。2)齿轮的啮合情况，可以通过固定一个齿轮，而将另一个齿轮顺轴向移动的方法进行调整。3)齿面接触精度用涂色法进行检查。4)锥齿轮装配对侧隙的要求可按照分度圆锥大端至锥顶的距离。,锥齿轮的装配与圆柱齿轮的装配基本相同，不同的是锥齿传动两轴线相交，交角一般为90º。,涡轮、蜗杆的装配,涡轮、蜗杆装配时，首先安装涡轮，将涡轮装配到涡轮轴上的过程和检查方法与装配圆柱齿轮相同；再将涡轮-轴部件安装到箱体上；最后安装蜗杆，蜗杆轴向位置由箱体孔确定。,,9.5 螺纹连接的装配,螺纹连接是一种广泛使用的可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点。,螺纹连接的预紧与防松,预紧力是保证螺纹连接的可靠性和紧密性的主要因素。预紧力过小，在工作载荷的作用下，螺纹连接将失去紧固性和严密性。预紧力过大，会使螺栓被扭断或伸长。,控制预紧力的方法,防止螺纹连接松动的根本措施是防止内外螺纹的相对转动，只要不发生相对转动，就不会松动。 防松的方法： 1.摩擦防松 在锁紧螺母副之间产生一不随外力变化的正压力，以产生能够阻止锁紧螺母副相对转动的摩擦力。,,,2.机械防松 用锁紧螺母止动件直接限制锁紧螺母副的相对转动。,,,3.其他防松 （破坏螺纹副关系）。,螺纹连接装配,双头螺栓的装配。 为防止螺栓拧入时卡死，便于拆卸和重复安装，可将双头螺栓图上润滑油。 双头螺栓轴线必须与机体表面垂直。 保证螺栓和机体连接足够紧固。,螺母与螺钉的装配,螺母或螺钉与被紧固件贴合表面要光洁、平整，以避免拧紧时产生附加弯矩。 严格控制拧紧力矩。 螺母拧紧后，弹簧垫圈要在整个圆周上同螺母和被连接件表面接触。 拧紧成组螺母时，需按一定的顺序进行，逐步分次拧紧。,,9.6 密封装置的装配,泄漏 泄漏可定义为隔离物体间发生的传质现象。泄漏与密封是一堆共存的矛盾。,为组织工作流体介质或润滑剂泄漏，防止外部灰尘、水分等杂志侵入部件内部和润滑部位，必须在机械设备上设置密封装置。,,正压泄漏,负压泄漏,,内 漏,外 漏,密封 采用某种特制的机构，以彻底切断泄漏介质通道、堵塞或隔离泄漏介质的通道、增加泄漏介质通道中流体流动阻力的方法建立一个有效的封闭体系，达到无泄漏的目的。,,固定连接密封 垫密封 密封胶密封 配合密封,,,填料密封的装配1)软填料可以是一圈圈分开的，各圈在轴上不要强行张开，以免产生局部扭曲或断裂。 2)当壳体为整体圆筒时，可用专用工具把软填料推入孔内。3)软填料由压盖压紧。4)压盖螺钉至少要有两个，必须轮流逐步拧紧，以保证圆周力均匀。,填料密封1—主轴　2—壳体　3—软填料　4—螺钉　5—压盖　6—孔环,,油封装配 1)检查油封孔和轴的尺寸、轴的表面粗糙度是否完全符合要求，密封唇部有否损伤，在唇部和轴上涂以润滑脂。 2)用压入法装配时，要注意使油封与壳体孔对准，不可偏斜，孔边倒角宜大些，在油封外圈或壳体孔内涂少量润滑油。 3)油封装配方向应该使介质工作时能把密封唇部紧压在轴上，不可反装。 4)当轴端有键槽、螺钉孔、台阶等时，为防止油封后部装配时受伤，可采用导向套装置。,油封密封结构及装配导向套1—导向套　2—轴　3—油封,密封圈装配1. O形密封圈的装配2. V形密封圈的装配,机械密封的装配 1)动、静环与其相配的元件间，不得发生连续的相对转动，不得有泄漏。2)必须使动、静环具有一定的浮动性，以便在运转过程中能适应影响动、静环端面接触的各种偏差，而且还要求有足够的弹簧力，这是保证密封性能的重要条件。3)应使轴的轴向窜动、径向圆跳动和压盖与轴的垂直度在规定范围内，否则将导致泄漏。4)在装配过程中应保持清洁，特别是轴类零件装置密封的部位不得有锈蚀，动、静环端面及密封圈表面应无任何异物或灰尘。5)在装配过程中，不允许用工具直接敲击密封元件。,9.7 设备的磨损及其补偿,设备在使用或闲置过程中会产生磨损。（有形磨损、无形磨损）,设备的有形磨损 机械设备在力的作用下，零部件产生摩擦、振动、疲劳、生锈等现象，致使设备的实体产生磨损。,,,,,,,,