hello大家好,今天来给您讲解有关机械设备零部件常用的拆卸方法(通用机械设备装配的技术方法)的相关知识,希望可以帮助到您,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!

机械设备零部件常用的拆卸方法(通用机械设备装配的技术方法)

机械设备的零部件拆卸是维修和更换零部件时必不可少的步骤,正确的拆卸方法不仅能提高效率,还能保证设备的安全和使用寿命。下面介绍一些常用的机械设备零部件拆卸方法。

拆卸前需要做好充分的准备工作。对于需要拆卸的设备,应先做好清理工作,将附着在零部件上的灰尘、泥土等清除干净,以免影响拆卸效果。需要准备好适当的工具和拆卸设备所需的安全防护措施,确保操作人员的安全。

根据拆卸的具体零部件种类和结构特点,选择适合的拆卸方法。常用的拆卸方法包括:螺栓拆卸法、推出法、撬动法、扭动法等。

螺栓拆卸法是最常见的一种方法,适用于需要拆卸的零部件上有螺栓连接的情况。根据拆卸所需力度选择合适的扳手或扳手配件,松开螺栓,并逐个拆下。

推出法适用于需要拆卸的零部件上有轴套、轴承等连接的情况。用锤子轻敲零部件的外围,使其稍微松动,然后用适当的工具将其推出。

撬动法适用于需要拆卸的零部件紧固较紧,难以用螺栓拆卸法拆卸的情况。用撬棒或扳手等工具将零部件撬动,使其松动,然后再用螺栓拆卸法将其拆下。

扭动法适用于需要拆卸的零部件上有螺纹连接的情况。用合适的扳手或扳手配件将螺纹松开,然后逐渐转动零部件,直到将其拆下。

拆卸完成后要做好相应的记录和整理工作。记录拆卸的步骤和细节,以备后续装配时参考使用。对于拆下的零部件要进行彻底的清洗和检查,确保其完好无损,以便进行维修或更换。

机械设备零部件的拆卸方法多种多样,根据不同的情况选择合适的方法进行拆卸是至关重要的。只有正确使用拆卸方法,才能提高工作效率,保证设备的安全和使用寿命。

机械设备零部件常用的拆卸方法(通用机械设备装配的技术方法)

机械加工方法主要有:车、钳、铣、刨、插、磨、钻、镗、冲、锯等方法。

还可以包括线切割、铸造、锻造、电腐蚀、粉末加工、电镀、各种热处理等。

车:有立车、卧车;新设备有数控车, 主要加工回转体;

铣:有立铣、卧铣;新设备有数控铣,也叫加工中心; 主要加工槽和外形直线面,当然也可以两轴或者三轴联动加工弧面;

刨:主要加工外形直线面,正常情况下加工出来的表面粗糙度没有铣床高;

插:可以理解为立起来的刨床,非常适合非完整圆弧加工;

磨:有平面磨、外圆磨、内孔磨、工具磨等; 高精度表面的加工,加工出来的工件表面粗糙度特别高;

钻:孔的加工;

镗:直径较大、精度较高的孔的加工,较大工件外形的加工。孔还有很多加工方式,如数控加工、线切割等。

镗:主要是通过镗刀或者刀片镗削内孔;

冲:主要是通过冲床冲压成型,可以冲圆或异形孔;

锯:主要是通过锯床切割加工,常用于下料工序。

机械设备零部件在拆卸前必须放油

(一)装配概述

1.装配工艺过程

(1)装配前的准备工作

1)研究和熟悉装配图,了解设备的结构、零件的作用以及相互的连接关系。

2)确定装配方法、顺序,准备所需的装配工具。

3)对零件进行清理和清洗。

4)对某些零件要进行修配密封试验或平衡工作等。

(2)装配分类

装配工作分部装和总装,部装就是把零件装配成部件的装配过程;总装就是把零件和部件装配成最终产品的过程。

(3)调整、精度检验和试车

1)调整是指调节零件或部件的相对位置、配合间隙和结合松紧等。

2)精度检验指几何精度和工作精度的检验。

3)试车是设备装配后,按设计要求进行的运转试验,包括运转灵活性、工作温升、密封性、转速、功率、振动和噪声等的试验。

(4)油漆、涂油和装箱

按要求的标准对装饰表面进行喷漆,用防锈油对指定部位加以保护和准备发运等工作。

2.装配方法

为使相配零件得到要求的配合精度,按不同情况可利用以下四种装配方法。

1)互换装配。在装配时各配合零件不经修配、选择或调整即可达到装配精度。

2)分组装配。在成批或大量生产中,将产品各配合副的零件按实测尺寸分组装配时,按组进行互换装配以达到装配精度。

3)调整装配法。在装配时,改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件,以达到装配精度。

4)修配装配法。在装配时,修去指定零件上预留修配量,以达到装配精度。

3.装配工作要点

1)清理和清洗。清理是指去除零件残留的型砂、铁锈及切屑等;清洗是指对零件表面的洗涤。这些工作都是装配不可缺少的内容。

2)加润滑剂。相配表面在配合或连接前,一般都需加润滑剂。

3)配合尺寸准确。装配时,对于某些较重要的配合尺寸进行复验或抽验,尤其对过盈配合,装配后不再拆下重装的零件,这常常是很必要的。

4)做到边装配边检查。当所装配的产品较复杂时,每装完一部分就应检查是否符合要求。在对螺纹连接件进行紧固的过程中,还应注意对其他有关零部件的影响。

5)试车时的事前检查和启动过程的监视。试车总意味着机器将开始运动并经受负荷的考验,不能盲目从事,因为这是最有可能出现问题的阶段。试车前全面检查装配工作的完整性、各连接部分的准确性和可靠性、活动件运动的灵活性及润滑系统是否正常等,在确保都准确无误和安全的条件下,方可开车运转。机器启动后,应立即观察主要工作参数和运动件是否正常运动。主要工作参数包括润滑油压力、温度、振动和噪声等。只有当启动阶段各运动指标正常、稳定,才能进行试运转。

(二)固定连接的装配

1.螺纹连接的预紧、防松及其装配

螺纹连接是一种可拆的固定连接,它具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点,因而在机械中应用极为普遍。

(1)螺纹连接的预紧

为了达到螺纹连接的紧固和可靠,对螺纹副施加一定的拧紧力矩,使螺纹间产生相应的摩擦力矩,这种措施称为对螺纹连接的预紧。拧紧力矩可按下式求得:

M1=KP0D×10-3 (1-1)

式中:M1为拧紧力矩;K为拧紧力矩系数(有润滑时K=0.13~0.15,无润滑时K=0.18~0.21);P0为预紧力(N);D为螺纹公称直径(mm)。

拧紧力矩可按表1-21所示查出后,再乘以一个修正系数(30钢为0.75;35钢为1;45钢为1.1)求得。表1-21 螺纹连接拧紧力矩

(2)控制螺纹拧紧力矩的方法

1)利用专门的装配工具。如指针式力矩扳手、电动或风动扳手等,这些工具在拧紧螺纹时,可指示出拧紧力矩的数值,或到达预先设定的拧紧力矩时,自动终止拧紧。

2)测量螺栓伸长量。如图1-58所示,螺母拧紧前,螺栓的原始度为L1,按规定的拧紧力矩拧紧后,螺栓的长度为L2,根据L1和L2伸长量的变化可以确定拧紧力矩是否正确。

3)扭角法。扭角法的原理与测量螺栓伸长法相同,只是将伸长量折算成螺母被拧转的角度。图1-58 测量螺栓伸长量

(3)螺纹连接的装配与防松

1)装配前要仔细清理工作表面、锐边倒角并检查是否与图样相符。旋紧的次序要合理,方形和圆形的连接顺序一般是从中间向两边对称扩展。

2)螺纹连接的防松装置。螺纹本身有自锁作用,正常情况下不会脱开,但在冲击、振动、变负荷或工作温度变化很大的情况下,为保证连接的可靠必须采取有效的防松措施。①增加摩擦力防松。如图1-59所示,它采用双螺母锁紧或弹簧垫圈防松,结构简单、可靠,应用很普遍。②机械防松装置。图1 60a所示为开口销和带槽螺母装置,多用于变载及振动处。图160b所示为止动垫圈装置,止动垫圈的内圆凸出部嵌入螺杆外圆的方缺口中,待圆螺母拧紧后,再把垫圈外圆凸出部弯曲成90°紧贴在圆螺母的一个缺口内,使圆螺母固定。图1-60c所示为带耳止动垫圈装置,用于受力不大的螺母防松处。图1-60d所示为串联钢丝装置,用时应使钢丝的穿绕拧紧螺纹。③点铆法防松。这种方法拆后的零件不能再用,故只能在特殊需要的情况下应用。④胶接法防松。在螺纹连接面涂厌氧胶,拧紧后,胶黏剂固化,即可黏住,防松效果良好。图1-59 增加摩擦力防松图1-60 机械防松装置

2.键连接装配

键是用于连接传动件,并能传递转矩的一种标准件。按键的结构特点和用途不同,分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。

(1)松键连接的装配

松键连接是靠键的侧面来传递转矩的。松键连接所采用的键有普通平键、导向键、半圆键和花键等。普通平键连接如图1-61所示。图1-61 普通平键连接

松键装配要点:

1)清除键和键槽毛刺,以防影响配合的可靠性。

2)对重要的键,应检查键侧直线度,键槽对轴线的对称度。

3)用键头与键槽试配,保证其配合性质,然后锉配键长和键头,留0.1mm左右间隙。

4)配合面上加机油后将键压入,键的底面要与轴槽底接触。

5)试装套件(如齿轮、带轮等)注意键与键槽的非配合面应留有间隙等。

(2)紧键连接装配

紧键连接主要指楔键连接,楔键有普通楔键和钩头楔键两种(图1-62),其上表面斜度一般为l∶100。装配时要使键的上下工作表面和轴槽、轮毂槽的底部贴紧,而两侧面应有间隙。键的斜度一定要吻合,可用涂色法检查接触的情况。若接触不好,可用锉刀或刮刀修整键槽。钩头键安装后,钩头和套件端面必须留有一定距离,供修理调整时拆卸用。图1-62 楔键连接

(3)花键连接装配

花键连接如图1-63所示。装配前应按图样公差和技术条件检查相配件。套件热处理变形后,可用花键推刀修整,也可用涂色法修整。花键连接分固定连接和滑动连接两种:固定连接稍有过盈,可用铜棒轻轻敲入,过盈量较大时,则应将套件加热至80~120℃后进行热装;滑动连接应滑动自如,灵活无阻滞,在用手转动套件时不应感觉有间隙。图1-63 花键连接

3.销连接的装配

销连接可起定位、连接和保险作用。按销子的结构形式分为圆柱销、圆锥销、开口销等几种。

1)圆柱销装配。圆柱销有定位、连接和传递转矩的作用。圆柱销连接属过盈配合,不宜多次装拆。圆柱销做定位时,为保证配合精度,通常需要两孔同时钻铰,并使孔的表面粗糙度值在Ra1.6以下。装配时应在销子上涂上机油,用铜棒将销子打入孔中。

2)圆锥销的装配。圆锥销具有1∶50的锥度。锥孔铰削时宜用销子试配,以手推入80%~85%的锥销长度即可。锥销紧实后,销的大端应露出工件平面(一般为稍大于倒角尺寸)。

3)开口销的装配。开口销打入孔中后,将小端开口扳开,防止振动时脱出。

4.过盈连接的装配

过盈连接是以包容件(孔)和被包容(轴)配合后的过盈来达到紧固连接的一方法。过盈连接有对中性好,承载能力强,并能承受一定冲击力等优点,但对配合要求较高,加工、装拆都比较困难。

(1)过盈连接装配的技术要求

1)配合件要有较高的形位精度,并能保证配合时有足够的过盈。

2)配后表面应有较好的表面粗糙度值。

3)装配时配合表面一定要涂上机油,压入过程应连续进行,其速度要稳定,过快,一般保持在2~4mm/s即可。

4)对细长件或薄壁件的配合,装配前一定要对其零件的形位误差进行检查,最好是沿竖直方向压入。

(2)过盈连接的装配方法

1)压入法。可用锤子加垫块敲击压入或用压力机压入。

2)热胀法。利用物体热胀冷缩的原理,将孔加热使孔径增大,然后将轴装入孔中。其常用的加热方法是把孔工件放入热水(80~100℃)或热油(90~320℃)中进行。

3)冷缩法。利用物体热胀冷缩的原理将轴进行冷却,一待轴径缩小后再把轴装入孔中。常用的冷却方法是采用于冰和液氮进行冷却。

(三)传动机构的装配

1.带传动机构的装配

带传动是依靠带与带轮之间的摩擦来传递动力的。

(1)带传动机构的装配技术要求

1)严格控制带轮的径向圆跳动和轴向窜动量。

2)两带轮的端面一定要在同一平面内(常用传动带有V带和平带)。

3)带轮工作表面的表面粗糙度值要大小适当,过大,会使传动带磨损较快;过小,易使传动带打滑,一般Ra1.6左右比较合适。

4)带的张紧力要适当。

(2)带轮装配

一般带轮孔与轴为过渡配合,该配合有少量过盈,能保证带轮与轴有较高的同轴度。装带轮时应将孔和轴擦干净,装上键,用锤子把带轮轻轻打入,然后轴向固定。带轮装上后,要检查带轮的径向圆跳动和端面圆跳动。要保证两轮平行,中间平面重合,一般可采用下述拉线的方法进行检查:

将线的一端系于轮的轮缘上,将线的另一端拉紧,并使线贴住此轮的端面,测定另一轮是否与线贴住,即可了解正确与否。如果两轮的大小不一,查看端面的间隙。

中心距不大时用直尺法检查,如图1-64所示。为了保证两轮的中间平面重合,要保证相对位置的准确性。图1-64 带轮相互位置正确性的检查

(3)传动张紧力的调整

在带传动机构中,都设计有调整张紧力的张紧装置。张紧装置可通过调整两轴的中心距,而重新使拉力恢复到规定的要求。合适的张紧力可根据经验方法判断;用大拇指在V带切边的中间处,能将V带按下15mm左右即可,也可用弹簧秤在V带切边中间处加一个力P,使V带在力P的作用点下垂一段距离S,合适的张紧力可以得到相应的下垂距离S,并可按下式近似计算:

S=A/50 (1-2)

式中:S为V带下垂距离(mm);A为两轴中心距(mm)。

各型V带应加的作用力,可参照表1-22选择。表1-22 加于V带上的作用力

当采用多根V带传动时,为了使每根带的张紧力尽量大小一致,要求各带长度应一致,而且各根带的弹性要保持相等,新旧带不能混用,否则张紧力不能做到每根带保持均匀。

2.链传动机构的装配

链传动是由两个链轮和连接它们的链条组成,通过链条与链轮的啮合来传递运动和动力。

(1)传动机构装配技术要求

1)两链轮的轴线必须平行,否则会加剧链轮及链条的磨损,使噪声增大和平稳性降低。

2)两链条之间的轴向偏移量不能太大。当两轮中心距小于500mm时,其轴向偏移量不超过2mm。

3)链轮的径向圆跳动和端面圆跳动应符合以下规定要求:链轮直径为l00mm以下时,允许跳动量为0.3mm;链轮直径为100~200mm时,允许跳动量为0.5mm链轮直径为200~300mm时,允许跳动量为0.8mm;链轮直径为300~400mm时,允许跳动量为1mm。

4)链条的松紧应适当,太紧会使负荷增大,磨损加快;太松容易产生振动或掉链现象。链条下垂度高f的检验方法如图1-65所示。水平或稍微倾斜的链条传动,其下垂量f不大于中心距L的20%;倾斜度增大的下垂度就应减小。在竖直平面内进行的链传动,f应小于L的0.02%。图1-65 链条下垂度的检验

(2)传动机构的装配

首先应按要求将两个链轮分别装到轴上并固定,然后装上链条。套筒滚子链的接头形式如图1-66所示。当使用弹簧卡片固定活动销轴时,一定要注意使开口的方向与链条速度的方向相反,否则容易脱落。图1-66 套筒滚子链的接头形式

3.齿轮传动机构的装配

齿轮传动是通过轮齿之间的啮合来传递运动和动力的。齿轮传动机构的优点是传动比准确、结构紧凑、承载能力大、使用寿命长、效率高,且能组成变速机构和换向机构。齿轮传动机构的缺点是制造工艺复杂,安装精度要求较高,成本也较高,且不适用于中心距较大的场合。

(1)齿轮传动机构装配技术要求

1)要保证齿轮与轴的同轴度精度要求,严格控制齿轮的径向圆跳动和轴向窜动。

2)保证齿轮有准确的中心距和适当的齿侧间隙。

3)保证齿轮啮合有足够的接触面积和正确的接触位置。

4)保证滑动齿轮在轴上滑移的灵活性和准确的定位位置。

5)对转速高、直径大的齿轮,装配前应进行动平衡。

(2)圆柱齿轮传动机构的装配要点

1)齿轮与轴的装配。齿轮与轴的装配形式有:齿轮在轴上空转、齿轮在轴上滑移和齿轮在轴上固定三种形式。可根据齿轮与轴的配合性质,采用相应的装配方法。装配后,齿轮在轴上常见的安装误差是齿轮偏心、歪斜、端面未靠贴轴肩等。精度要求高的齿轮副,应进行径向圆跳动和端面圆跳动的检查,检查方法如图1-67所示。图1-67 齿轮径向圆跳动、端面圆跳动的检查

2)齿轮轴组件的装配。齿轮轴组件装入箱体的装配方式,应根据轴在箱体中的结构特点而定,装配前应进行以下三方面检查:孔和平面的尺寸精度及形状精度;孔和平面的相互位置精度;孔和平面的表面粗糙度及外观质量。

3)齿轮啮合质量的检验。齿轮的啮合质量包括齿侧间隙和接触精度两项。①齿侧间隙的检验。齿侧间隙最直观最简单的检验方法就是压铅丝法(图1-68)。在齿宽两端的齿面上,平行放置两段直径不小于齿侧间隙4倍的铅丝,转动啮合齿轮挤压铅丝,铅丝被挤压后最薄部分的厚度尺寸就是齿侧间隙。②接触精度的检验。接触精度指接触面积大小和接触位置。啮合齿轮的接触面可用涂色法检验。检验时,在齿轮两侧面都涂上一层均匀显示剂,然后转动主动轮,同时轻微制动从动轮。对于双向工作的齿轮,正反两个方向都要进行检验。齿轮侧面上印痕面积的大小,应根据精度要求而定。一般传动齿轮在齿廓的高度上接触不少于30%~50%,在齿廓的宽度上不少于40%~70%,其分布位置是以节圆为基准,上下对称分布。通过印痕的位置可判断误差产生的原因。图1-68 铅丝检查侧隙

(3)圆锥齿轮传动机构的装配

圆锥齿轮装配的顺序应根据箱体的结构而定,一般是先装主动轮再装从动轮,把齿轮装到轴上的方法与圆柱齿轮装法相似。通常要做的工作是两齿轮在轴上的轴向定位和啮合精度的调整。

1)圆锥齿轮轴向位置的确定。①安装距离确定时,必须使两齿轮分度圆锥相切,两锥顶重合,据此来确定小齿轮的轴向位置。若此时大齿轮尚未装好,可用工艺轴代替,然后按侧隙要求决定大齿轮的轴向位置。②背锥面作基准的圆锥齿轮的装配,应将背锥面对齐、对平。如图1-69所示中,圆锥齿轮l的轴向位置用改变垫片厚度来调整;圆锥齿轮2的轴向位置,可通过调整固定垫圈位置确定。图1-69 圆锥齿轮传动机构的装配调整

2)圆锥齿轮啮合质量的检验。通常用涂色法检查啮合精度。针对齿面着色显示的部位不同,应采取与其相适应的调整方法。

4.联轴器和离合器的装配

(1)联轴器的装配

联轴器按结构形式不同,可分为锥销套筒式、凸缘式、十字滑块式、弹性圆柱销式、万向联轴式等(图1-70)。图1-70 常见联轴器的形式

1)装配技术要求。无论哪种形式的联轴器,装配的主要技术要求是应保证两轴的同轴度,否则被连接的两轴在转动时将产生附加阻力并增加机械的振动,严重时还会使轴产生变形,以致造成轴和轴承的过早损坏。对于高速旋转的刚性联轴器,这一要求尤为重要。而挠性联轴器,由于其具有一定的挠性作用和吸收振动的能力,同轴度要求比刚性联轴器稍低。

2)装配方法。图1-71所示为凸缘式联轴器,其装配要点如下:①将凸缘盘3、4用平键分别装在轴1和轴2上,并固定齿轮箱。②将百分表固定在凸缘盘4上,并使百分表测头顶在凸缘盘3的外缘上,找正凸缘盘3和4的同轴度。③移动电动机,使凸缘盘3的凸台少许插进凸缘盘4的凹孔内。④转动轴2,测量两凸缘盘端面间的间隙z;如果间隙均匀,则移动电动机使两凸缘盘端面靠近,固定电动机,最后用螺栓紧固两凸缘盘。图1-71 凸缘式联轴器及其装配

1,2—轴;3,4—凸缘盘

(2)离合器的装配

离合器的装配要求是:结合与分离动作灵敏,能传递足够的转矩,工作平稳,对摩擦离合器,应解决发热和磨损补偿问题。常见摩擦离合器如图1-72所示。图1-72 常见的摩擦离合器

要解决摩擦离合器发热和磨损补偿问题,装配时应注意调整好摩擦面间的间隙。摩擦离合器一般都设有间隙调整装置。装配时,可根据其结构和具体要求进行调整。

圆锥摩擦离合器装配要点如下:

1)圆锥面接触必须符合要求,用涂色法检查时,其斑点应分布在整个圆锥表面上(图1-73a)。图1-73 锥体涂色检查

接触斑点靠近锥底(图1-73b)或接触斑点靠近锥顶(图1-73c),都表示锥体的角度不正确,可通过刮削或磨削方法来修整。

2)结合时要有足够的压力把两锥体压紧,断开时应完全脱开。

(四)轴承和轴的装配

1.滑动轴承的装配

滑动轴承工作可靠,无噪声,并能承受较大的冲击负荷,多用于精密、高速及重载的转动场合。

滑动轴承的种类很多,根据结构形式的不同,可分为整体式、剖分式和瓦块式等;根据工作表面形状的不同,可分为圆柱形、圆锥形和多油楔形等。

滑动轴承装配的主要技术要求是在轴颈与轴承之间获得合理的间隙,保证轴颈与轴承良好接触,使轴颈在轴承中旋转平稳可靠。

(1)整体式滑动轴承的装配

整体式滑动轴承的构成如图1-74所示。图1-74 整体式滑动轴承的构成

1)将轴套和轴承座孔去毛刺,清理干净后在轴承座孔内涂润滑油。

2)根据轴套尺寸和配合时过盈量的大小,采取敲入法或压入法将轴套装入轴承座孔内,并进行固定。

3)轴套压入轴承座孔后,易发生尺寸和形状变化,应采用铰削或刮削的方法对内孔进行修整、检验,以保证轴颈与轴套之间有良好的间隙配合。

(2)剖分式滑动轴承的装配

剖分式滑动轴承的装配顺序如图1-75所示。先将下轴瓦装入轴承座内,再装垫片,然后装上轴瓦,最后装轴承盖并用螺母固定。图1-75 剖分式滑动轴承的结构

1—螺母;2—双头螺柱;3—轴承座;4—下轴瓦;5—垫片;6—轴瓦;7—轴承盖

剖分式滑动轴承装配要点:

1)轴瓦与轴承体(包括轴承座和轴承盖)的装配,上下两轴瓦与轴承体内孔的接触必须良好。如不符合要求,对厚壁轴瓦应以轴承体内孔为基准,刮研轴瓦背部。同时,应使轴承的台阶紧靠轴承体两端面。它们之间的配合一般为H7/f7,不符合要求时要进行修刮。对于薄壁轴瓦则不需修刮,只要使轴瓦的中分面比轴承体的中分面高出一定数值(Δh)即可,Δh=nδ/4(δ为轴瓦与轴承体内孔的配合过盈),一般Δh=0.05~0.1mm(图1-76)。图1-76 薄壁轴瓦中分面高出量

2)轴瓦的定位。轴瓦安装在轴承体中,无论在圆周方向或轴向都不允许有位移,通常可用定位销和轴瓦两端的台阶来止动。

3)轴瓦孔的配刮。对开式轴瓦一般都用与其相配的轴研点。通常先刮下轴瓦,然后再用刮上轴瓦。为了提高刮削的效率,刮下轴瓦时可不装轴承盖。当下轴瓦的接触点基本符合要求时,再将轴承盖压紧,并在刮研上轴瓦的同时,进一步修正下轴瓦的接触点。配刮时轴的松紧程度可随刮削次数的增加,通过改变垫片的厚度来调整。轴承盖紧固后,轴能轻松地转动而无明显间隙,接触点符合要求,即表示配刮完成。

4)轴承间隙的测量。轴承间隙的大小可通过中分面处的垫片调整,也可通过直接修刮上轴瓦获得。测量轴承间隙,通常采用压铅丝法。取几段直径大于轴承间隙的铅丝放在轴颈中分面上,然后合上轴承盖,均匀拧紧螺母使中分面压紧,再拧下螺母,取下轴承盖,细心取出各处被压扁的铅丝。每取出一段,使用千分尺测出厚度,根据铅丝的平均厚度差就可知道轴承的间隙。

2.滚动轴承的装配

由于滚动轴承具有摩擦力小、轴向尺寸小、更换方便、维护简单等优点,所以在机械制造中应用广泛。

(1)滚动轴承装配的技术要求

1)滚动轴承上带有标记代号的端面应装在可见方向,以便更换时查对。

2)轴承装在轴上或装入轴承座孔后,不允许有歪斜现象。

3)同轴的两个轴承中,必须有一个轴承在轴受热膨胀时有轴向移动的余地。

4)装配轴承时,压力(或冲击力)应直接加在待配合的套圈端面上,不允许通过滚动体传递压力。

5)装配过程中应保持清洁,防止异物进入轴承内。

6)装配后的轴承应运转灵活,噪声小,工作温度不超过50℃。

(2)装配方法

装配滚动轴承时,最基本的原则是使施加的轴向压力直接作用在所装轴承的套圈的端面上,而尽量不影响滚动体。

轴承的装配方法很多,有锤击法、螺旋压力机或液压机装配方法、热装法等,最常用的是锤击法。

1)锤击法。如图1-77a所示,是用铜棒垫上特制套,用锤子将轴承内圈装到轴颈上。图1-77b所示,是用锤击法将轴承外圈装入壳体孔中。图1-77 锤击法装配滚动轴承

2)螺旋压力机或液压机装配法。对于过盈或较大的轴承,可以用螺旋压力机或液压机进行装配。压装前要将轴和轴承放平、放正并在轴上涂少许润滑油。压入速度不要过快,轴承到位后应迅速撤去压力,防止损坏轴,尤其是对细长类的轴。

3)热装法。当配合的过盈量较大,装配批量大或受装配条件的限制不能用以上方法装配时,可以使用热装法。热装法是将轴承放在油中加热至80~100℃,使轴承内孔胀大后套装到轴上,它可保证装配时轴承和轴免受损伤。对于内部充满润滑脂以及带有防尘盖和密封圈的轴承,不能使用热装法装配。

装配推力球轴承时,应首先区分松圈和紧圈。装配时应使紧圈靠在转动零件的端面上,松圈靠在静止零件(或箱体)的端面上(图1-78)。图1-78 推力球轴承的装配

1,5—紧圈;2,4—松圈;3—箱体;6—螺母

(3)滚动轴承游隙的调整

许多轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。通常采用使轴承的内圈对外圈做适当的轴向相对位移的方法来保证游隙。调整的方法有如下几种:按图1-79所示用垫片调整;按图1-80所示用螺钉调整。图1-79 用垫片调整游隙图1-80 用螺钉调整游隙

1—压盖;2—螺母;3—螺钉

3.轴的装配

轴是机械中的重要零件,一切做回转运动的零件都要装在轴上才能进行工作。为了保证轴及其上面的零部件能正常运转,轴本身必须具有足够的强度和刚度,满足一定的加工精度。轴上零件装配后还应该达到规定的装配精度。

(1)轴的精度

轴本身的精度主要包括各轴颈的圆度、圆柱度和径向跳动,以及与轴上零件相配的圆柱面对轴颈的径向圆跳动,轴上重要端面对轴颈的垂直度等。

轴颈圆度误差过大,在滑动轴承中运转时会引起跳动(振动);轴颈圆柱度误差过大时,会使轴颈在轴承内引起油膜厚度不均、轴瓦表面局部负荷过重而加剧磨损;而径向圆跳动误差过大时,则使运转时产生径向振动。以上各种误差反映在滚动轴承支承时,都将引起滚动轴承的变形而降低装配精度。所以这些误差一般都严格控制在0.02mm以内。

轴上与其他旋转零件相配的圆柱面,对轴颈的径向圆跳动误差过大,或轴上重要端面对轴颈的垂直度误差过大,都将使旋转零件装在轴上后产生偏心,以致运转时造成轴的振动。

(2)轴的精度检查

轴的圆度和圆柱度误差用千分尺对轴颈测量后可直接得出。轴上各圆柱面对轴颈的径向圆跳动误差以及端面对轴颈的垂直度误差检查,可通过在V形架上、在车床上及磨床上或在两顶尖上测量径向和端面圆跳动确定。

图1-81所示为在V形架上检查轴的精度。在平板上将轴的两个轴颈分别置于V形架上,轴左端中心孔内放一钢球,并用角铁顶住以防止在检查时产生轴向窜动,用百分表或千分表分别测量各外圆柱面及端面的跳动量,即可得到误差值。图1-81 V形架上检查轴的精度

(3)轴的装配

轴的装配工作包括对轴本身的清理和检查,以及完成轴上某些零件(如中心孔丝堵等)的连接,以及为轴上其他传动件或叶轮的装配做好准备等。

机械设备零部件加工产业的优势

CNC数控车床是一种由程序控制的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,通过计算机将其译码,从而使机床动作并加工零件。通过刀具切削将毛坯料加工成半成品成品零件等。CNC数控加工有下列优点:1、大量减少工装数量,加工形状复杂的零件不需要复杂的工装。如要改变零件的形状和尺寸,只需要修改零件加工程序,适用于新产品研制和改型。2、加工质量稳定,加工精度高,重复精度高,适应飞行器的加工要求。3、多品种、小批量生产情况下生产效率较高,能减少生产准备、机床调整和工序检验的时间,而且由于使用切削量而减少了切削时间。4、可加工常规方法难于加工的复杂型面,甚至能加工一些无法观测的加工部位。

通用机械设备装配的技术方法

机械零件的常规设计方法有以下几种。

1、理论设计。所谓理论设计,就是根据设计理论和实验数据所进行的设计。它又可分为设计计算和校核计算两类。设计计算是根据零件的工作情况,选定计算准则,按其所规定的要求计算出零件的主要几何尺寸和参数。校核计算是先按其他方法初步拟定出零件的主要尺寸和参数,然后根据计算准则所规定的要求校核零件是否安全。由于校核计算时已知零件的有关尺寸,因此能计入影响强度的结构因素和尺寸因素,计算结果比较精确。

2、经验设计。经验设计是指根据已有的经验公式或设计者本人的工作经验,或借助类比方法所进行的设计。它主要适用于使用要求变动不大而结构形状已典型化的零件,如箱体、机架、传动零件的结构要素等。

3、模型实验设计。这种设计主要是针对一些尺寸巨大、结构复杂的重要零件,根据初步设计的结果,按比例制成小尺寸的模型,采取实验手段对其各方面的特性进行检验,再根据实验结果对原设计进行逐步修改,从而达到完善的设计。模型实验设计是在设计理论还不成熟,已有的经验又不足以解决设计问题时,为积累新经验、发展新理论和获得好结果而采用的一种设计方法。但这种设计方法费时、耗资,一般只用于特别重要的设计中。

机械零件设计的一般步骤:

(1)选择零件的类型和结构要根据零件的使用要求,在熟悉各种零件的类型、特点及应用范围的基础上进行。

(2)分析和计算载荷。根据机器的工作情况,确定作用在零件上的载荷。

(3)选择合适的材料。根据零件的使用要求、工艺要求和经济性要求选择合适的材料。

(4)确定零件的主要尺寸和参数。根据对零件的失效分析和所确定的计算准则进行计算,确定零件的主要尺寸和参数。

(5)零件的结构设计。应根据功能要求、工艺要求、标准化要求,确定零件合理的形状和结构尺寸。

(6)校核计算。只对重要的零件且有必要时才进行这种校核计算,以确定零件工作时的安全程度。

(7)绘制零件的工作图。

(8)编写设计计算说明书。

机械零件设计是从机器的工作原理、承载能力、构造和维护等方面研究通用机械零件的设计问题,其中包括如何合理确定零件的形状和尺寸、如何合理选择零件的材料以及如何使零件具有良好的工艺性等。

机械设备零部件的连接方式

汽轮机本体由转动部分和静止部分两个方面组成;转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等;静子包括进汽部分、汽 缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。汽轮机设备除了本体、保护调节及供油设备外,还有许多重要的辅助设备。主要有凝汽器、回热加热设备、除氧器等。汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机,也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一 系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。汽缸汽缸是汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。低压缸为反向分流式,每个低压缸一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。转子转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。套装转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后,热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动,并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下,叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。整锻转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成,无热套部分,这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑,对启动和变工况适应性强,宜于高温下运行,转子刚性好,但是锻件大,加工工艺要求高,加工周期长,大锻件质量难以保证。焊接转子:汽轮机低压转子质量大,承受的离心力大,采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变,因而需要设计较大的装配过盈量,但这会引起很大的装配应力,若采用整锻转子,质量难以保证,所以采用分段锻造,焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻,锻件小,结构紧凑,承载能力高,与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比,焊接转子强度高、刚性好,质量轻,但对焊接性能要求高,这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。组合转子:由整锻结构套装结构组合而成,兼有两种转子的优点。联轴器联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。刚性联轴器:这种联轴器结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。半挠性联轴器右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组挠性联轴器挠性联轴器通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。静叶片隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。动叶片动叶片安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。汽轮机叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。等截面直叶片:断面型线和面积沿叶高是相同的,加工方便,制造成本较低,有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差,主要用于短叶片。弯扭叶片:截面型心的连线连续发生扭转,可很好地减小长叶片的叶型损失,具有良好的波动特性及强度,但制造工艺复杂,主要用于长叶片。叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固,同时力求制造简单、装配方便。T形叶根:加工装配方便,多用于中长叶片。菌形叶根:强度高,在大型机上得到广泛应用。叉形叶根:加工简单,装配方便,强度高,适应性好。枞树型叶根:叶根承载能力大,强度适应性好,拆装方便,但加工复杂,精度要求高,主要用于载荷较大的叶片。汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起,构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组,或者成自由叶片。围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。拉筋:拉筋的作用是增加叶片的刚性,以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失,同时拉筋还会削弱叶片的强度,因此在满足了叶片振动要求的情况下,应尽量避免采用拉筋,有的长叶片就设计成自由叶片。汽封转子和静体之间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。轴承轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支撑轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。1.多油楔轴承(三油楔、四油楔):轻载、耗功大,高速小机2.圆轴承:可承重载,瓦温高3.椭圆轴承:可承重载4.可倾瓦轴承:2、4、5、6瓦块轴承,稳定性好,承载范围大,耗油量较大5.推力轴承:1)固定瓦块式:承载能力小,用于小机组2)可倾瓦块式:①密切尔式:瓦块背面线接触②金斯伯里式:瓦块背面点接触

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