机电设备故障诊断与维修-教学ppt课件---第-3-章-通用零部件的修理与装配.ppt
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1、机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修在线教务辅导网:在线教务辅导网:http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址:或者直接输入下面地址:http:/机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修第第 3 3 章章 通用零部件的修理与装配通用零部件的修理与装配制作:周宗明制作:周宗明机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修 导学:本章详细介绍通用零件的拆
2、装和修理方法。学生在学习本章时应注意以下几个导学:本章详细介绍通用零件的拆装和修理方法。学生在学习本章时应注意以下几个方面的知识掌握和能力培养。方面的知识掌握和能力培养。1 1了解轴类零件的主要失效形式,掌握轴的配制方法及轴类零件的拆装方法。了解轴类零件的主要失效形式,掌握轴的配制方法及轴类零件的拆装方法。2 2掌握过盈配合连接件的几种常用拆装方法。掌握过盈配合连接件的几种常用拆装方法。3 3了解向心滑动轴承的润滑原理及失效形式。掌握滑动轴承间隙调整方法及滑动轴了解向心滑动轴承的润滑原理及失效形式。掌握滑动轴承间隙调整方法及滑动轴承的装配方法。承的装配方法。4 4了解滚动轴承的配合选择的方法和
3、主要失效形式。掌握滚动轴承间隙调整方法及了解滚动轴承的配合选择的方法和主要失效形式。掌握滚动轴承间隙调整方法及装配预紧方式。装配预紧方式。5 5熟悉齿轮传动的失效形式及防止措施。重点掌握圆柱齿轮的装配与调整。熟悉齿轮传动的失效形式及防止措施。重点掌握圆柱齿轮的装配与调整。第第 3 3 章章 通用零部件的修理与装配通用零部件的修理与装配3.1 3.1 轴类零件的修理和装配轴类零件的修理和装配3.2 3.2 过快盈配合连接件的装配方法过快盈配合连接件的装配方法3.3 3.3 滑动轴承的修理与装配滑动轴承的修理与装配3.4 3.4 滚动轴承的装配与调整滚动轴承的装配与调整3.5 3.5 齿轮传动的修
4、理与装配齿轮传动的修理与装配机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修3.1 轴类零件的修理和装配轴类零件的修理和装配3.1.1 3.1.1 轴类零件的主要失效形式轴类零件的主要失效形式 1.1.轴的结构组成轴的结构组成 如图如图3.13.1所示所示。2.2.轴类零件的失效形式:轴类零件的失效形式:3.3.轴类零件的性能要求:轴类零件的性能要求:4.4.轴类零件的制造材料:轴类零件的制造材料:5.5.轴类零件的选材轴类零件的选材 3.1.2 3.1.2 轴的重新配制轴的重新配制 1 1配制配合配制配合 如图如图 3.23.2所示所示 2 2举例举
5、例3.1.3 3.1.3 轴类零件的拆卸方法轴类零件的拆卸方法 1 1、拆卸方法、拆卸方法 1 1)击卸)击卸 2 2)压卸和拉卸)压卸和拉卸 3 3)加热拆卸)加热拆卸 2.2.主轴部件的拆卸主轴部件的拆卸 以以图图3.3 3.3 所示所示某车床主轴部件为例某车床主轴部件为例 3.1.4 轴拆卸后的清洗、检查和修复轴拆卸后的清洗、检查和修复 1.轴拆卸后的清洗轴拆卸后的清洗 零件的清洗包括清除油污、水垢、积碳、锈层、旧涂装层等。零件的清洗包括清除油污、水垢、积碳、锈层、旧涂装层等。工具:扳手、卡簧钳、清洗液、润滑脂、电吹风、抹布、针、一个用来工具:扳手、卡簧钳、清洗液、润滑脂、电吹风、抹布、
6、针、一个用来浸泡轴的容器。浸泡轴的容器。机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修 2.2.零件检验的内容零件检验的内容 分修前检验、修后检验和装配检验。分修前检验、修后检验和装配检验。(1 1)检验方法)检验方法 1 1)目测)目测 2 2)耳听)耳听 3)3)测量测量 4)4)测定测定 5)5)试验试验 6)6)分析分析 3.3.主轴的损坏形式主要是轴颈磨损、外表拉伤,产生圆度误差、同轴度误差和弯曲主轴的损坏形式主要是轴颈磨损、外表拉伤,产生圆度误差、同轴度误差和弯曲变形及锥孔碰伤,键槽破裂、螺纹损坏等。变形及锥孔碰伤,键槽破裂、螺纹损坏等。
7、常见的主轴同轴度检查方法,常见的主轴同轴度检查方法,如图如图3.4 3.4 所示所示。3.1.53.1.5轴的装配轴的装配 轴类零件结构要求:轴类零件结构要求:轴和轴上零件要有准确、牢固的轴和轴上零件要有准确、牢固的 工作位置工作位置 轴上零件装拆、调整方便轴上零件装拆、调整方便 轴应具有良好的制造工艺性等轴应具有良好的制造工艺性等 尽量避免应力集中尽量避免应力集中 1 1轴上零件的布置方案轴上零件的布置方案 轴上零件布置轴上零件布置如图如图3.53.5所示。所示。2.2.零件在轴上的定位和固定零件在轴上的定位和固定 轴上零件轴向定位与固定的常用方法有轴上零件轴向定位与固定的常用方法有 轴肩和
8、轴环,轴套轴肩和轴环,轴套(套筒套筒),圆螺母,圆锥面,轴端挡板,弹性挡圈,锁紧挡圈、,圆螺母,圆锥面,轴端挡板,弹性挡圈,锁紧挡圈、紧定螺钉等。紧定螺钉等。(1 1)轴向定位和固定)轴向定位和固定轴肩与轴环轴肩与轴环 如图如图3.6 3.6 所示所示。(2 2)轴向定位和固定)轴向定位和固定轴套(套筒)轴套(套筒)如图如图3.7 3.7 所示所示。(3 3)轴向定位和固定)轴向定位和固定圆螺母圆螺母 如图如图3.8 3.8 所示所示。(4 4)轴向定位和固定)轴向定位和固定圆锥面圆锥面 如图如图3.9 3.9 所示。所示。机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机
9、电设备故障诊断与维修 (5 5)轴向定位和固定)轴向定位和固定轴端挡板。轴端挡板。如图如图3.10 3.10 所示所示。(6 6)轴向定位和固定)轴向定位和固定弹性挡圈弹性挡圈 如图如图3.11 3.11 所示所示。(7 7)轴向定位和固定)轴向定位和固定锁紧挡圈、紧定螺钉锁紧挡圈、紧定螺钉 如图如图3.12 3.12 所示。所示。(8 8)零件在轴上的周向定位和固定)零件在轴上的周向定位和固定 (9 9)轴结构工艺性注意点)轴结构工艺性注意点 举例:如何装配传动轴举例:如何装配传动轴 (1 1)万向节的装配)万向节的装配,如图如图3.133.13所示所示.(2 2)传动轴套管的装配)传动轴套
10、管的装配,如图如图3.133.13所示所示。(3 3)传动轴中间轴支承的装配)传动轴中间轴支承的装配,如图如图3.143.14所示所示。返回机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修3.2.1 3.2.1 过盈配合连接件的概念过盈配合连接件的概念 过盈连接是将具有较大尺寸的被包容件(轴)装入具有较小尺寸的包容件(孔)过盈连接是将具有较大尺寸的被包容件(轴)装入具有较小尺寸的包容件(孔)中。这种连接能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷,对中精度高,应用广泛。中。这种连接能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷,对中精度高,应用广泛。3.2 3.2 过盈配合连接
11、件的装配方法过盈配合连接件的装配方法3.2.2 3.2.2 过盈配合连接件的要求过盈配合连接件的要求 过盈连接装配技术要求:过盈连接装配技术要求:1 1必须保证准确的过盈量,以保证装配后达到设计要求。必须保证准确的过盈量,以保证装配后达到设计要求。2.2.配合表面应有较小的表面粗糙度。配合表面应有较小的表面粗糙度。3.3.在装配前,要注意保证配合表面的清洁,同时配合表面必须用油润滑。在装配前,要注意保证配合表面的清洁,同时配合表面必须用油润滑。4.4.压入过程应连续,速度不宜太快(通常为压入过程应连续,速度不宜太快(通常为2 24mm/s4mm/s),并应准确控制压入行程。并应准确控制压入行程
12、。5.5.压入过程中必须保证轴与孔的轴线一致,应经常用压入过程中必须保证轴与孔的轴线一致,应经常用9090角尺检查,避免倾斜。角尺检查,避免倾斜。6.6.对于细长件和薄壁件,要特别注意控制过盈量和形位误差,装配时最好垂直压对于细长件和薄壁件,要特别注意控制过盈量和形位误差,装配时最好垂直压入,以防零件变形。入,以防零件变形。3.2.3 3.2.3 过盈配合的装配方法的选择过盈配合的装配方法的选择 1.1.过盈配合及过渡配合的推荐的装配方法过盈配合及过渡配合的推荐的装配方法 见表见表3.13.1。2.2.装配方法装配方法 过盈配合的装配方法有:压装配合、热装配合、冷装配合、液压无键连接过盈配合的
13、装配方法有:压装配合、热装配合、冷装配合、液压无键连接装配等。其选择可装配等。其选择可 见表见表3.23.2机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修3.2.4 3.2.4 压入装配的基本过程压入装配的基本过程 1.1.常温下的压装配合常温下的压装配合 (1)锤击法)锤击法 (2)压入法)压入法3.2.53.2.5热装配合热装配合 热装的基本原理是:通过加热包容件(孔),使其直径膨胀到一定数值,再将配热装的基本原理是:通过加热包容件(孔),使其直径膨胀到一定数值,再将配合的被包容件(轴)自由送入孔中,孔冷却后,轴被紧紧地抱住,其间产生很大的连合的
14、被包容件(轴)自由送入孔中,孔冷却后,轴被紧紧地抱住,其间产生很大的连接强度,达到压装配合的要求。接强度,达到压装配合的要求。1.1.加热温度的计算加热温度的计算 (3.23.2)式中加热温度式中加热温度(单位单位:);:);t t0 0室温室温(单位单位:);:);i i实际过盈量实际过盈量(单位单位:mm);:mm);Ka Ka零件材料的线胀系数(单位零件材料的线胀系数(单位:1/1/)d d零件的孔的直径零件的孔的直径(单位单位:mm):mm)机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修 3.3.加热温度的测定加热温度的测定 现场中常用油类或
15、金属做测试零件加热温度的材料,如机油的闪点是现场中常用油类或金属做测试零件加热温度的材料,如机油的闪点是200200220 220,锡的熔点是,锡的熔点是230 230,纯铅的熔点是,纯铅的熔点是 327327;也可以用测温蜡笔及测温纸片测;也可以用测温蜡笔及测温纸片测温;现在多数采用半导体点接触测温计测温。温;现在多数采用半导体点接触测温计测温。4.4.装入图装入图3.16 3.16 样杆样杆 装入时应去掉表面上的灰尘、污物。必须将零件装到预定位置,并将装入件压装装入时应去掉表面上的灰尘、污物。必须将零件装到预定位置,并将装入件压装在轴肩上,直到机件完全冷却为止。不允许用水冷却机件,避免造成
16、内应力,降低机在轴肩上,直到机件完全冷却为止。不允许用水冷却机件,避免造成内应力,降低机件的强度。件的强度。2.2.加热方法加热方法(1 1)热浸加热法。)热浸加热法。(2 2)氧)氧 乙炔焰加热法。乙炔焰加热法。(3 3)固体燃料加热法。)固体燃料加热法。(4 4)煤气加热法。)煤气加热法。(5 5)电阻加热法。)电阻加热法。(6 6)电感应加热法。)电感应加热法。返回机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修3.3 3.3 滑动轴承的修理与装配滑动轴承的修理与装配 滑动轴承滑动轴承 结构简单,易于制造,装拆方便,承载能力强,具有良好的抗冲击性
17、结构简单,易于制造,装拆方便,承载能力强,具有良好的抗冲击性和良好的吸振性能,工作平稳,回转精度高等,主要应用在工作转速特别高、承载极重、和良好的吸振性能,工作平稳,回转精度高等,主要应用在工作转速特别高、承载极重、对轴的回转精度要求特别高、冲击与振动巨大、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装对轴的回转精度要求特别高、冲击与振动巨大、径向空间尺寸受到限制或必须剖分安装(如曲轴的轴承如曲轴的轴承)以及在一些特殊条件下工作的场合,主要不足之处是起动摩擦阻力大,以及在一些特殊条件下工作的场合,主要不足之处是起动摩擦阻力大,润滑维护要求高等。润滑维护要求高等。滑动轴承的装配滑动轴承的装配 以整体式滑动轴
18、承为例介绍其装配方法。以整体式滑动轴承为例介绍其装配方法。1.1.压装轴套压装轴套 根据轴套尺寸和过盈量的大小,采用敲入或压装的方法进行装配。根据轴套尺寸和过盈量的大小,采用敲入或压装的方法进行装配。尺寸和过盈量较小时,可用手锤加垫板将轴套敲入;当轴套尺寸和过盈量较大时,应尺寸和过盈量较小时,可用手锤加垫板将轴套敲入;当轴套尺寸和过盈量较大时,应用压力机装配;过盈量超过用压力机装配;过盈量超过0.1mm 0.1mm 时,用加热机体或冷却轴套的方法进行装配:时,用加热机体或冷却轴套的方法进行装配:2.2.固定轴套固定轴套 轴套压入后,为了防止转动,可用螺钉和定位销等加以固定。轴套压入后,为了防止
19、转动,可用螺钉和定位销等加以固定。3.3.装配后的检查和修正装配后的检查和修正 轴套装配后可采用铰削、刮研、珩磨等方法,使轴套和轴套装配后可采用铰削、刮研、珩磨等方法,使轴套和轴径之间的间隙和接触点达到要求。轴径之间的间隙和接触点达到要求。3.3.1 3.3.1 动压动压向心滑向心滑动轴动轴承的承的润润滑原理滑原理 形成流体动压润滑必要条件形成流体动压润滑必要条件 1.1.两摩擦表面间必须有楔形间隙两摩擦表面间必须有楔形间隙;2.2.两摩擦表面间必须有相对速度,且相对速度方向使润滑油从大截面进两摩擦表面间必须有相对速度,且相对速度方向使润滑油从大截面进入,从小截面流出入,从小截面流出;机机电电
20、设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修图图3.17 3.17 轴轴承承润润滑原理滑原理 3.3.润滑油有一定的粘度且供油充分。润滑油有一定的粘度且供油充分。滑动轴承形成动压润滑的过程如图滑动轴承形成动压润滑的过程如图3.173.17所示。所示。3 3随着转速的提高,轴颈带油量增加,右侧楔形油膜产生动压力把轴随着转速的提高,轴颈带油量增加,右侧楔形油膜产生动压力把轴径向左托起,径向左托起,如图如图3.17c所示所示;4 4当达到工作转速时,轴颈稳定在一个偏心位置上。楔形油膜中的压当达到工作转速时,轴颈稳定在一个偏心位置上。楔形油膜中的压力与外载荷平衡;
21、力与外载荷平衡;5 5轴心的位置是外载荷、转速、润滑油粘度的函数。轴心的位置是外载荷、转速、润滑油粘度的函数。1轴瓦与轴颈之间轴瓦与轴颈之间存在间隙,存在间隙,n=0时轴颈处时轴颈处于最低位置,如图于最低位置,如图3.17a所示;所示;2轴颈开始运动时,轴颈开始运动时,由于由于n很小带油量少,此很小带油量少,此时处于边界润滑状态,时处于边界润滑状态,轴颈在摩擦力的作用下轴颈在摩擦力的作用下沿孔壁向上爬,如图沿孔壁向上爬,如图3.17b所示;所示;机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修3.3.2 3.3.2 滑动轴承的失效形式滑动轴承的失效形式
22、 1.1.磨粒磨损磨粒磨损 硬质颗粒硬质颗粒磨料磨料研磨轴和轴承表面。研磨轴和轴承表面。2.2.刮刮 伤伤 轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承。轴表面硬轮廓峰顶刮削轴承。3.3.咬粘(胶合)高温高压条件下导致油膜破裂,产生咬粘现象。咬粘(胶合)高温高压条件下导致油膜破裂,产生咬粘现象。4.4.疲劳剥落疲劳剥落 载荷反复作用载荷反复作用疲劳裂纹疲劳裂纹扩展扩展剥落。剥落。5.5.腐蚀腐蚀 润滑剂氧化润滑剂氧化酸性物质酸性物质腐蚀。腐蚀。3.3.3 3.3.3 滑动轴承的间隙及其确定滑动轴承的间隙及其确定 1.d150mm 1.d150mm的滑动轴承配合的滑动轴承配合 见表见表3.33.3 2.d 2.d1
23、50800mm150800mm滑动轴承配合间隙按下式计算,其数值见滑动轴承配合间隙按下式计算,其数值见表表3.53.5规定。规定。式中:式中:d d轴径的公称尺寸;轴径的公称尺寸;d d1 1轴径的给定尺寸轴径的给定尺寸按表按表3.53.5确定的公差带的配合间隙确定的公差带的配合间隙 见表见表3.63.63.3.43.3.4滑动轴承的修理滑动轴承的修理 滑动轴承具有工作可靠、平衡、无噪声、润滑油膜吸振能力强、能承滑动轴承具有工作可靠、平衡、无噪声、润滑油膜吸振能力强、能承受较大冲击载荷的特点。滑动轴承可分为整体式轴承、剖分式轴承等多种受较大冲击载荷的特点。滑动轴承可分为整体式轴承、剖分式轴承等
24、多种结构型式,结构型式,如图如图 3.183.18所示。所示。机机电电设设备备故故障障诊诊断断与与维维修修 机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修 1.1.滑动轴承安装基本要求滑动轴承安装基本要求 (1 1)滑动轴承在安装前应修去零件的毛刺锐边,接触表面必须光滑清洁。)滑动轴承在安装前应修去零件的毛刺锐边,接触表面必须光滑清洁。(2 2)安装轴承座时,应将轴承或轴瓦装在轴承座上并按轴瓦或轴套中心位置校正,)安装轴承座时,应将轴承或轴瓦装在轴承座上并按轴瓦或轴套中心位置校正,同一传动轴上的各轴承中心应在一条轴线上,其同轴度误差应在规定的范围内。轴承同一传动轴上的各轴承中心应在一条轴线上,其
25、同轴度误差应在规定的范围内。轴承座底面与机件的接触面应均匀紧密地接触,固定连接应可靠,设备运转时,不得有任座底面与机件的接触面应均匀紧密地接触,固定连接应可靠,设备运转时,不得有任何松动移位现象。何松动移位现象。(3 3)轴承与轴的接触表面接触情况可用着色法进行检查,研点数应符合要求。)轴承与轴的接触表面接触情况可用着色法进行检查,研点数应符合要求。(4 4)轴转动时,不允许轴瓦或轴套有任何转动。)轴转动时,不允许轴瓦或轴套有任何转动。(5 5)对开式轴瓦在调整间隙时,应保证轴承工作表面有良好接触精度和合理的间)对开式轴瓦在调整间隙时,应保证轴承工作表面有良好接触精度和合理的间隙。隙。(6 6
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