机电设备维修与维护 教学课件主轴的装配教学课件.ppt

Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology按照轴线形状分类按照轴线形状分类直轴直轴曲轴曲轴软轴软轴按受载荷性质分按受载荷性质分心轴心轴转轴转轴传动轴传动轴模块模块3 主轴的装配主轴的装配轴的分类轴的分类Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology光轴光轴 阶梯轴阶梯轴 自行车前轮轴自行车前轮轴 齿齿轮轮轴轴曲轴曲轴 Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology软轴软轴 Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology轴的材料及选择轴的材料及选择 轴的材料一般多用中碳钢，如轴的材料一般多用中碳钢，如35，45，50等优质中碳钢，其中以等优质中碳钢，其中以45钢应用最钢应用最广广 轴的材料有时用合金钢，如轴的材料有时用合金钢，如20Cr、40Cr等等 轴的材料还可以用球墨铸铁轴的材料还可以用球墨铸铁 Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology轴的组成轴的组成轴头轴头轴身轴身轴颈轴颈轴环轴环Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology轴上零件的固定轴上零件的固定 轴向定位轴向定位 保证零件在轴上有确定的轴向位置。保证零件在轴上有确定的轴向位置。方式：用轴肩、轴环、套筒等。方式：用轴肩、轴环、套筒等。轴向固定轴向固定 作用：定位后防止零件轴向移动，并能作用：定位后防止零件轴向移动，并能 承受轴向力。承受轴向力。周向固定周向固定 作用：是为了保证零件传递转矩，防止零件作用：是为了保证零件传递转矩，防止零件与轴产生相对转动。与轴产生相对转动。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology1、用轴肩、轴环固定。、用轴肩、轴环固定。特点：简单可靠，可承受大的轴向力。特点：简单可靠，可承受大的轴向力。适合零件：齿轮、带轮、轴承、联轴器适合零件：齿轮、带轮、轴承、联轴器 等。等。轴肩高度、轴环宽度。轴肩高度、轴环宽度。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology2、用轴端挡圈、轴套、圆螺母、用轴端挡圈、轴套、圆螺母 等固定，与轴肩配合使用。等固定，与轴肩配合使用。轴端挡圈：轴端挡圈：轴端挡圈：轴端挡圈：特点：特点：承受轴向力较小，但可承受振动或冲击。承受轴向力较小，但可承受振动或冲击。适用：适用：轴端零件的固定，如带轮。轴端零件的固定，如带轮。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology特点：特点：可可减减少少轴轴颈颈变变化化，减减少结构，保证强度。少结构，保证强度。适用：适用：一般用在两个零一般用在两个零件间距较小的场合。件间距较小的场合。轴套：轴套：轴套：轴套：Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology特点：装拆方便，固定可靠，可承受较大的轴向力，常采用双螺母。特点：装拆方便，固定可靠，可承受较大的轴向力，常采用双螺母。圆螺母：圆螺母：圆螺母：圆螺母：适用：承受的轴向力较大，无法采用轴套的场合，如斜齿轮轴。适用：承受的轴向力较大，无法采用轴套的场合，如斜齿轮轴。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyA、当当采采用用上上述述元元件件作作轴轴向向固固定定时时，安安装装零零件件轴轴段段长长度度，要要比比零零件件轮轮毂毂长长度度稍稍短短一一些些，以以利利靠紧到位。靠紧到位。特别注意：B、齿轮、皮带轮等零件均要双向固定。齿轮、皮带轮等零件均要双向固定。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology3、其他场合的轴向固定形式：、其他场合的轴向固定形式：对对轴轴向向力力不不大大，仅仅为为了了防防止止零零件件偶偶而而窜窜动动，可可用用圆锥销、紧定螺钉、弹性档圈固定。圆锥销、紧定螺钉、弹性档圈固定。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology1、用键作周向固定。普通平键：制造简单、装折方便、对中性好、广泛应用。普通平键：制造简单、装折方便、对中性好、广泛应用。常用零件：带轮、齿轮、联常用零件：带轮、齿轮、联 轴器等轴器等Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology花键：承载能力强、导向性好、成本高。花键：承载能力强、导向性好、成本高。常用固定零件：齿轮。常用固定零件：齿轮。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology2、用过盈配合作周向固定、用过盈配合作周向固定。特点：结构简单，抗冲击性能较好，承载能力取决于过盈量的大小，配合面加工精度较高。常用零件：轴承与轴颈的装配。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology操作技能操作技能 1车床主轴部件的装配车床主轴部件的装配 图图 车床主轴部件车床主轴部件 1、8、10-螺母螺母2-盖板盖板3、11-衬套衬套4-圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承5-轴承座体轴承座体6-推力球轴承推力球轴承7、16-垫圈垫圈9-齿轮齿轮12-弹性档圈弹性档圈13-圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承14-前盖前盖15-主轴主轴C6140车床主轴的装配车床主轴的装配Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology 车床主轴部件从装配工艺来说还不能算作一个单独的装配单元，而车床主轴部件从装配工艺来说还不能算作一个单独的装配单元，而是在装入箱体后形成的，其装配顺序如下：是在装入箱体后形成的，其装配顺序如下：（1）将弹性档圈）将弹性档圈12和滚动轴承和滚动轴承13的外圈装入箱体前轴承孔中。的外圈装入箱体前轴承孔中。（2）将图（）将图（b）所示的组件（装入箱体前先组装好），从前轴承孔中穿入，在此过）所示的组件（装入箱体前先组装好），从前轴承孔中穿入，在此过程中，从箱体上面依次将键、大齿轮程中，从箱体上面依次将键、大齿轮9、螺母、螺母8、垫圈、垫圈7、16和推力球轴承和推力球轴承6装在主轴装在主轴上，然后把主轴移动到规定位置。上，然后把主轴移动到规定位置。（3）从箱体后端，把图（）从箱体后端，把图（a）所示的后轴承座体和圆锥滚子轴承外圈组件装入箱体，）所示的后轴承座体和圆锥滚子轴承外圈组件装入箱体，并拧紧螺钉。并拧紧螺钉。（4）将圆锥滚子轴承）将圆锥滚子轴承4的内圈装在主轴上，敲击时用力不要过大，以免主轴移动。的内圈装在主轴上，敲击时用力不要过大，以免主轴移动。（5）依次装入衬套）依次装入衬套3、盖板、盖板2、圈螺母、圈螺母1及前盖及前盖14小组件小组件14并拧紧所有螺钉。并拧紧所有螺钉。（6）调整、检查。）调整、检查。图图 主轴装配示意图主轴装配示意图Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology2车床主轴部件的预装与试车调整车床主轴部件的预装与试车调整 （1）主轴的预装调整）主轴的预装调整 在主轴箱未装其它零件之前，首先将主轴按图在主轴箱未装其它零件之前，首先将主轴按图2-105所所示，进行一次预装，其目的是，一方面检查一下主轴部件上各零件在加工之后，示，进行一次预装，其目的是，一方面检查一下主轴部件上各零件在加工之后，是否达到组装的要求，另一方面空箱便于翻转，修刮箱体底面比较方便，以保是否达到组装的要求，另一方面空箱便于翻转，修刮箱体底面比较方便，以保证底面与床身结合面的接触精度以及主轴轴线对床身导轨的平行度要求。主轴证底面与床身结合面的接触精度以及主轴轴线对床身导轨的平行度要求。主轴前后轴承的调整顺序，一般应当先调整后轴承，然后再调整前轴承，因为后轴前后轴承的调整顺序，一般应当先调整后轴承，然后再调整前轴承，因为后轴承为圆锥滚子轴承，在未调整之前，主轴可以任意翘动，不能定心，影响前轴承为圆锥滚子轴承，在未调整之前，主轴可以任意翘动，不能定心，影响前轴承调整的准确性。承调整的准确性。（2）主轴的试车调整）主轴的试车调整 机床正常运转时，会有温升，温度升高后，主轴间隙会机床正常运转时，会有温升，温度升高后，主轴间隙会发生变化，要使主轴获得理想的运转状态，主轴间隙一般应在机床温升稳定后发生变化，要使主轴获得理想的运转状态，主轴间隙一般应在机床温升稳定后来调整，这时所调整的间隙，才是主轴工作的实际间隙。因此，在机床主轴装来调整，这时所调整的间隙，才是主轴工作的实际间隙。因此，在机床主轴装配后，其间隙的调整，都应该在机床温升稳定后进行。实际上，希望在机床温配后，其间隙的调整，都应该在机床温升稳定后进行。实际上，希望在机床温升允许的条件下，主轴间隙愈小愈好。对于安装滚动轴承的主轴来讲，甚至可升允许的条件下，主轴间隙愈小愈好。对于安装滚动轴承的主轴来讲，甚至可以作无间隙或预加负荷调整，这样可以提高主轴旋转精度和刚度，从而可以提以作无间隙或预加负荷调整，这样可以提高主轴旋转精度和刚度，从而可以提高工件的精度和细化表面粗糙度。高工件的精度和细化表面粗糙度。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology二、二、MG1432A型万能外圆磨床内圆磨具主轴的装配型万能外圆磨床内圆磨具主轴的装配 1主轴的结构主轴的结构 如图所示，为如图所示，为MGl432A型高精度万能磨床的内圆磨具。其主要结型高精度万能磨床的内圆磨具。其主要结构有前、后防尘盖，前、后轴承盖，主轴，套筒，弹簧座，弹簧，带轮和轴承等。构有前、后防尘盖，前、后轴承盖，主轴，套筒，弹簧座，弹簧，带轮和轴承等。图图 MGl432A型高精度万能磨床的内圆磨具型高精度万能磨床的内圆磨具 l一前防尘盖一前防尘盖 2一前轴承盖一前轴承盖 3一主轴一主轴 4套筒套筒 5弹簧座弹簧座 6一弹簧一弹簧 7一推力圈一推力圈 8一导向螺钉一导向螺钉9一后轴承盖一后轴承盖 lO一螺钉一螺钉 11一垫圈一垫圈 12一带轮一带轮 13一外调整垫圈一外调整垫圈 14一后防尘盖一后防尘盖Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology2主轴零部件的装配主轴零部件的装配 用检验心棒检查主轴锥孔时，在用检验心棒检查主轴锥孔时，在150mm处的径向圆跳动量不大于处的径向圆跳动量不大于0.005mm。在在15000r/min的转速下，空载连续运转的转速下，空载连续运转4h，温升不超过，温升不超过25，且运转过程中主轴，且运转过程中主轴不得有尖叫噪声。不得有尖叫噪声。(2)装配的工艺分析装配的工艺分析(1)装配的技术要求装配的技术要求1）选配轴承。主轴前后两端各有一对精度较高选配轴承。主轴前后两端各有一对精度较高(P4或或P2级级)的轴承。装配前要选的轴承。装配前要选配成两件一组，且两轴承外圈尺寸之差不大于配成两件一组，且两轴承外圈尺寸之差不大于0.003mm。主轴套筒经研配后与各。主轴套筒经研配后与各组轴承的配合间隙为组轴承的配合间隙为0.0040.008mm。套筒两端和对应的轴承组均应进行编号，。套筒两端和对应的轴承组均应进行编号，以便装配时按号配装。以便装配时按号配装。2）清洗零件。各零部件在修整、倒角、去毛刺后，应用煤油浸泡、洗净，并擦）清洗零件。各零部件在修整、倒角、去毛刺后，应用煤油浸泡、洗净，并擦拭干净；再用擦布盖住，妥善放好，防止装配前被磕碰或沾染污物。拭干净；再用擦布盖住，妥善放好，防止装配前被磕碰或沾染污物。3）测量轴承内外圈的径向圆跳动量，并在跳动量的最高点处作上标记。）测量轴承内外圈的径向圆跳动量，并在跳动量的最高点处作上标记。4）测量轴承内外圈的端面圆跳动量，并在跳动量的最高点处作上标记。其测量测量轴承内外圈的端面圆跳动量，并在跳动量的最高点处作上标记。其测量内圈端面圆跳动量的方法，如图所示。内圈端面圆跳动量的方法，如图所示。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology图测量轴承内圈端面圆跳动量的方法图测量轴承内圈端面圆跳动量的方法 图图 测量轴承外圈端面圆跳动量的方法测量轴承外圈端面圆跳动量的方法图图 套筒内孔径向圆跳动的检查套筒内孔径向圆跳动的检查l一工件一工件 2一百分表一百分表 3一一V形架形架 5）配磨及调整垫圈的厚度，使垫圈两端面）配磨及调整垫圈的厚度，使垫圈两端面的平行度误差小于的平行度误差小于0.002mm，并对其端面圆，并对其端面圆跳动量的最低点作上标记。跳动量的最低点作上标记。6）检查主轴的径向圆跳动，在主轴锥孔回）检查主轴的径向圆跳动，在主轴锥孔回转中心的径向圆跳动最大值处作上标记。转中心的径向圆跳动最大值处作上标记。7）检查套筒内孔的径向圆跳动，检查方法）检查套筒内孔的径向圆跳动，检查方法如图所示。检查时，将套筒置于等高的如图所示。检查时，将套筒置于等高的V形形架上，将百分表置于套筒内孔架上，将百分表置于套筒内孔62mm处，处，测量头触及内孔表面，旋转套筒，即可测量测量头触及内孔表面，旋转套筒，即可测量出两端内孔的径向圆跳动量，并在最低点处出两端内孔的径向圆跳动量，并在最低点处作上标记。作上标记。8）装配主轴，采用定向装配法，以保证主）装配主轴，采用定向装配法，以保证主轴的回转精度达到规定的技术要求。轴的回转精度达到规定的技术要求。Information TechnologyInformation TechnologyInformation TechnologyInformation Technology注意事项注意事项 滚动轴承内圈径向圆跳动量的最高点滚动轴承内圈径向圆跳动量的最高点(跳动量最大处跳动量最大处)，应装在主轴径向圆跳动量的最低点，应装在主轴径向圆跳动量的最低点(跳动量最小处跳动量最小处)。滚动轴承外圈径向圆跳动的最高点，应装在套筒内孔滚动轴承外圈径向圆跳动的最高点，应装在套筒内孔径向圆跳动的最低点。径向圆跳动的最低点。内、外调整垫圈端面的最高点应对准与其相接触的滚内、外调整垫圈端面的最高点应对准与其相接触的滚动轴承的最低点。动轴承的最低点。将轴承内、外圈装入主轴及套筒时，要使用专用套筒将轴承内、外圈装入主轴及套筒时，要使用专用套筒轻轻推人，防止因大力敲击强行装配而造成零部件的变轻轻推人，防止因大力敲击强行装配而造成零部件的变形。形。如图如图2-108所示中右端的滚动轴承的外圈与后轴承盖所示中右端的滚动轴承的外圈与后轴承盖9之间应留有轴向热胀间隙之间应留有轴向热胀间隙。