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,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,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；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；技术条件，对于装配、调整、检验等有关技术要求；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 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。 拆卸的顺序，应与装配的顺序相反 。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。 拆卸时，零件的旋松方向必须辨别清楚。 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： 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； 采用过盈配合连接可使整个组件的结构简化； 过盈配合能承受较大的轴向力、转矩及动载荷； 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90。,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。,