机械装配技术基础partII

机械装配技术基础PartII第四章密封件的装配学习目的：１、了解密封的基本原理；２、了解常用密封件的种类及其应用场合；３、会正确选择各类密封件的装配工艺，并能熟练使用；４、掌握常用密封件的装配与拆卸技术。第一节Ｏ型密封圈的装配密封件的作用是阻止介质泄漏和防止污物侵入。密封件可分为静密封件和动密封件两大类。Ｏ型密封圈（如右图示）应用广泛，因其结构简单，成本低廉，使用方便，密封件不受运动方向的影响。一、Ｏ型密封圈密封的原理其密封的原理是将被密封零件结合面间的间隙封住或切断泄漏通道，从而使被堵塞的介质不能通过Ｏ型密封圈。这种密封原理既能应用在动态场合，又能应用在静态场合下。应用于静密封时，为保证良好的密封效果，应有一定的预压缩量，通常约为15～25%。作为动密封件，其预压缩量约为8～20%Ｏ型密封圈用在液压油缸中，受到油压作用而发生变形，并被挤压到堵塞液体泄漏通道的一侧，紧贴槽侧和缸的内壁，从而使密封作用加强。并随着油压的增加，密封性能越好，这种性能称为自密封性。二、Ｏ型密封圈的永久变形常用永久性变形来表示Ｏ型密封圈的密封能力和恢复至其原有厚度的能力。永久性变形用百分率表示：Ｃ＝｛（t0－t1）/（t0－ts）｝×100%Ｃ值越小，密封效果越好。Ｏ型密封圈的弹性橡胶越软，则调节自身适应密封面的能力越佳，特别在低压情况下，密封性能越强；Ｏ型密封圈的化合物越软，则使Ｏ型密封圈变形所需的力越小；在动态情况下，软弹性橡胶的摩擦因数比硬的化合物的摩擦因数大，但后者在具有与弹性橡胶密封圈有相同变形时所需的压力也较大；温度升高时，弹性橡胶会变得越软，并随使用时间会发生硬化现象，这是橡胶老化的结果。三、Ｏ型密封圈的挤入缝隙现象四、Ｏ型密封圈的贮存①环境清晰度不超过250℃；②环境应干燥；③防止阳光和含紫外线的灯光照射；④贮存于无流动空气有场所，且贮存处禁止有臭氧产生的设备存在；⑤贮存期间，避免与液体、金属接触；⑥Ｏ型密封圈在保存时应不受任何作用力。五、Ｏ型密封圈密封装置的导角六、润滑装配时，无论Ｏ型密封圈是用于静态或动态条件，Ｏ型密封圈和金属零件都必须有良好的润滑。润滑剂应采用惰性润滑剂，所有以矿物油、动物油、植物油或脂为基础的润滑剂，都绝对不适用于Ｏ型密封圈的润滑，特别是EP橡胶中。七、Ｏ型密封圈的装配和拆卸工具装配和拆卸工具有：尖锥、弯锥、曲锥、装配钩、镊子、刮刀等。第二节油封的装配一、油封的类型１、粘接结构：如ａ图示；２、装配结构：如ｂ图示；３、橡胶包骨架结构：如ｃ图示；４、全胶油封：如ｄ图示。二、油封的材料对材料的要求是：耐油性、耐大气老化性能良好，耐磨性和耐热性良好，其材料与介质相适应。用作油封的橡胶主要是丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶和聚氨酯橡胶，特殊情况用到硅橡胶、氟橡胶和聚四氟乙烯树脂。油封用的骨架材料一般为冷压或热轧钢板、钢带，在海水及腐蚀性介质下用不锈钢板；油封用弹簧材料一般为弹簧钢丝、琴钢丝或不锈钢丝等。三、油封的润滑将油封用于非润滑性介质的密封时，则应采用专门的预防措施。这时可采用一前一后安装两个油封，并在其中其中间的空间中填入油或脂，如下左图示；当采用带防尘唇的油封时，可在密封唇和防尘唇间填满润滑脂，如下右图示。四、油封的安装油封安装时，首先应对油封、轴及孔进行严格的清理与清洗，在轴和油封上涂抹润滑油或脂；轴端应有导入倒角，锐边倒圆，其角度为30℃～50℃，如右图示；腔体孔口至少有２mm长度的倒角，其角度为15℃～30℃，不允许有毛刺，如下图示。当轴上有键槽、螺纹或其它不规则部位时，应事先将轴的这些部分包裹起来，可以用油纸将其包裹，或用防护套、金属或塑料安装套将其盖住，如下图示。如轴的表面因磨损而泄漏时，可用多种方法进行修复。如改用不同型号的油封，通过使用更大或更小尺寸的油封，使密封面发生变动；也可采用垫片或套筒改变密封面位置，如右图示。安装油封时推荐使用的方法如下：在安装油封时，应避免采用如下图示的方法，防止产生油封的变形。第三节压盖填料的装填一、压盖填料的密封机理填料装入填料腔后，经压盖对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用，此称“迷宫效应”。这就是填料密封的机理。二、压盖填料的材料压盖填料总是用软的、易变形的材料制成，常以线绳或环状形态供应，如下左图示。其材料又根据主要组成成分分为PTFE、阿米阿克呢、石墨、植物纤维、金属、云母、玻璃和陶瓷材料等。目前，多数的压盖填料都按“穿心编织”方法制造，如下右图示。三、压盖填料的预压四、封液环五、填料的跑合在新填料处于跑合阶段时，由于摩擦发热会使密封处于高温下工作的危险，而且多数泵的填料压盖都是用合成材料制成，在高温下很快会烧毁，此后即不能使用。所以，必须严格控制热量的产生，当发觉填料过热时，设备必须停车，经短时间冷却后出现均衡的泄漏后，才可让设备重新投入运行。这种过程需要经过多次重复后，才会使轴的泄漏量达到要求，且温度保持不变。在填料的使用中，润滑对填料的寿命和密封性有极大的影响，因此必须重视润滑。常用的润滑方式有：利用介质自身进行润滑；采用专门的润滑装置；填料自身浸渍润滑剂。六、压盖填料的装配压盖填料合理装填的步骤为：①用填料螺杆（如下左图示）将结构中原有的旧压盖填料清除出去（如下右图示）；②清洗轴、杆或主轴，并从填料盒中清除所有的旧填料残留物。填料腔表面应清洁、光滑；③检查全部零件功能是否正常，并用百分表检查轴在密封部位的径向圆跳动量，其公差应在允许范围内；④确定填料的正确尺寸：Ｓ＝（B－A）/2。如下左图示；⑤使用尺寸小的或过大的填料时，填料盒内会出现不必要的变形和应力。装小量的尺寸偏差可用圆杆或管子在较硬的平面上滚压来纠正，如下右图示；采用塑料或石墨的填料时，若间隙太大，则填料挤入间隙的危险特别高，这时可采用塑料或金属的挡圈即可消除此种挤入危险，如右下图示。⑥对成卷包装的填料，严禁将新填料成螺旋状装入填料盒中，而应小心地将其切成具有平行切面的单独填料环后再安装。操作方法如下左图示；⑦装填时应一根根装填，不得一次装填几根。方法如下右图示；⑧取一只与填料腔同尺寸的木质两半轴套，合于轴上，将填料推入腔的深部，并用压盖对木轴套施加一定的压力使填料得到预压缩（如下左图示），再将轴转动一周，取出木轴套。预压缩量为5～10%，最大20%；⑨以同样的方法装填第二根、第三根填料。但应注意，填料环的切口应相互错开60°以上，如下右图示；⑩最后一根填料装填完毕后，应用压盖压紧，但压紧力不宜过大，并使压盖绝对地垂直于衬套。11进行运转试验，以检查是否达到密封要求和验证发热程度．第四节密封垫的装配一、密封垫的要求①具有良好的密封能力；②具有高致密性；③具有较高的抗高温和抗化学腐蚀的能力．二、密封垫的材料密封垫的材料有金属、非金属和半金属三种。具体的有纤维：常用于内燃机的管道法兰；软木：用于填料盖，观察窗盖板和曲轴箱等，不适用于高压和高温场合；纸：在水泵、汽油泵、法兰和箱盖上均有应用；橡胶：常用于水管中用密封垫片；铜：适用于高温和高压，用于高压管道和火花塞上；塑料：聚四氟乙烯最常用，有良好的防酸、防溶解和防气的能力，与其它物质间的摩擦力十分微小；钢：用于内燃机的汽缸盖和进气管上；液体垫片：由硅橡胶密封胶和厌氧密封胶等制成。一般是在被密封表面形成一个连续的成线状的封闭胶圈，如右图示。应注意：①根据密封面宽度和密封间隙来决定挤出胶条的直径；②用胶量不宜多。三、密封垫的制作五、密封垫的安装在安装密封垫时，应注意以下几点：①将两个被密封表面清洗干净，并清除旧密封垫的残留物；②检查被密封表面是否平直，是否已损坏；③安装密封垫时必须在密封垫上稍微涂抹润滑脂，这样可防止移动；④安装时，拧紧成组螺母时要做到分次逐步、按一定顺序拧紧；⑤全部螺栓或螺母必须用相同的力矩旋紧；⑥检验是否达到密封要求。第五节密封圈装配训练项目操作指导１、Ｏ型密封圈装配训练项目：２、油封装配训练项目操作指导第五章传动机构的装配学习目的：１、掌握传动轮校准的原理及其技术；２、了解夹紧套的工作原理及其装配技术；３、熟练掌握齿轮齿侧间隙的测定方法；４、了解链的结构及传动特点；５、掌握链条的下垂量确定方法及链条的装配技术；６、了解同步带的结构、参数及其应用范围；７、掌握同步带张紧量的测量与调整技术；８、了解滚珠丝杠副的结构，并能解释其工作原理；９、掌握滚珠丝杠副的装配与润滑方法。第一节轮子的校准一、轮子的水平校准二、轮子的垂直校准１、找出轮子端面跳动误差使用百分表来找出端面跳动的最大点和最小点（端面跳动误差），并将这些点处于同一条水平中心线上，对于小轮也需如此。若全部点均已处在一条中心线上，则轮子的端面跳动误差不会影响轮子垂直方向校准的测量值。２、测量直尺与轮子端面的间隙值如下图示，一般最大偏差量不应超过0.10mm。３、轮子垂直方向偏移量的计算如图示，以电动机上的轮子的端面作为基准面，如果：①直尺在大轮ａ点刚好触及轮子，而ｂ点不触及，则必须在前端轴承座下面填垫片；②直尺在ｂ点刚好触及轮子。而ａ点不触及，则必须在后端轴承座下面填垫片。直尺在ａ、ｂ点处与轮子端面的间隙差就是要测量的值。由此垫片的厚度可由下式计算：V＝（VA·MV）／MA待轮子均已处于正确位置后，即可紧固轴承组件。第二节夹紧套夹紧套是靠拧紧螺母使包容面间产生的压力和摩擦力实现运动和动力的传递的一种无键联结装置。一、夹紧套的工作原理夹紧套的结构：夹紧套的工作原理：二、夹紧套的优缺点１、夹紧套的优点：①使用夹紧套时，很少需要在轴上做出一些专门的定位和紧固结构，简化了轴的加工；②装配和拆卸方便；③由于夹紧套实现了过盈配合，夹紧套和轮毂之间没有相对运动。因此，接触面不会由于擦伤而引起腐蚀，这种连接没有间隙，轮子没有跳动误差。２、夹紧套的缺点：与其它类型的夹紧套相比，价格高。三、夹紧套的装配利用夹紧套进行装配的步骤如下：①清洗轴和轮毂孔，去除油脂；②将夹紧套套至轴上；③将轮毂套至夹紧套上，并位于夹紧套工作面L2的中间；如果轮毂比L2长，则六角部分Ｂ必须留出以利于扳手操作，如右图示。④用手指拧紧螺母。把夹紧套和轮毂放在规定的位置，然后用规定的力矩拧紧螺母。力矩值可查表５－１。四、夹紧套的拆卸夹紧套的拆卸步骤：①用梅花扳手或棘轮扳手旋松夹紧套；②将夹紧套和轮毂从轴上拆卸下来；③把夹紧套从轮毂上拆卸下来。第三节链传动机构的装配一、链传动的优缺点优点：无打滑现象，平均传动比准确；一条链可同时驱动多根轴；对于环境适应性强，能在恶劣环境下工作；只要润滑条件良好和维护得当，使用寿命很长，效率高。缺点：对污物极敏感；润滑必不可少；工作时有噪音；不宜用于高速传动装置；工作时有振动。二、链条的结构三、链条的选用①根据传递的功率和高速轴的转速查表（如右图示）确定链条的类型；②根据轴的直径、中心距和传动比查图表确定链轮的直径和链条的长度及链条的主要尺寸（如下图示）。四、链条的张紧链条下垂量的确定：如右图示链条下垂量的概念：链条张紧的方法：调节中心距；设置张紧轮；去除二个（或成其倍数去除）链节。五、链条的连接六、链条装配要点①链轮的位置经正确的校正；②链条有正确的下垂量；③链条与链轮啮合良好，如下两图示；④链条运行自由，严禁和它物（如链条罩壳）相擦碰；⑤润滑状态良好。润滑油应加在松边上，因这时链处于松驰状态，有利于润滑油渗入摩擦面之间；⑥链条张紧轮的正确安装，且永远将其装配在链条的无负载部分。第四节齿轮传动机构的装配齿轮传动的优点：传动功率和速度的适用范围广；有恒定的传动比，平稳性好；传动效率高；工作可靠；使用寿命长；结构紧凑等。齿轮传动的缺点：制造与安装精度要求高；价格较贵；精度低时，振动和噪音较大；不宜用于轴向距离大的传动等。齿轮的啮合质量包括适当的齿侧间隙、一定的接触面积及正确的接触位置。一、齿侧间隙１、模数的计算：对