固定连接的装配与修理

2020/4/221北京铁路局石家庄职工培训基地主讲：邢建章E-maiI:[e-mail]2020/4/222§6—1螺纹连接的装配与修理§6—2键连接的装配与修理§6—3销连接的装配与修理§6—4过盈连接的装配与修理第六章固定连接的装配与修理2020/4/223固定连接的装配与修理固定连接是装配中最基本的一种装配方法，常见的固定连接有螺纹连接、键连接、销连接、过盈连接、焊接、粘接、铆接等。根据拆卸后零件是否被破坏，固定连接又分为可拆卸的固定连接和不可拆卸的固定连接两类2020/4/224§6—1螺纹连接的装配与修理螺纹连接(图6--1)是可拆卸的固定连接，具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点，应用非常广泛。螺纹连接可分两类：由螺栓、双头螺柱、螺钉构成的连接称为普通螺纹连接，见表6---1；由其他螺纹零件(如零件轴上的螺纹)构成的连接都称为特殊螺纹连接。图6—1螺纹连接螺纹连接2020/4/225一、螺纹连接装配的技术要求1．保证一定的拧紧力矩为了达到连接可靠和紧固的目的，装配时要施加一定的拧紧力矩，保证螺纹牙间产生足够的预紧力和摩擦力矩。2．有可靠的防松措施螺纹连接一般都具有自锁性，正常情况下不会自行松脱，但在冲击、振动、变负载或工作温度变化很大的情况下，为了保证连接的可靠，必须采取有效的防松措施。防松措施力矩扳手2020/4/2263．保证螺纹连接的配合精度螺纹配合精度由螺纹公差带和旋合长度两个因素确定，分为精密、中等、粗糙三种。旋合长度是指两个相配合的螺纹，沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度，分短、中、长三组，分别用代号S、N和L表示。配合精度2020/4/227普通螺纹连接的基本类型及应用双头螺柱连接紧固螺钉连接螺栓连接螺钉连接2020/4/228二、螺纹连接装配工艺1．双头螺柱的装配双头螺柱装配必须保证与机体螺孔的配合有足够的紧固性(在装拆螺母过程中，双头螺柱不能松动)。通常是利用双头螺柱最后几圈较浅的螺纹，使配合后中径有一定的过盈量来达到配合紧固的要求；双头螺柱装配应保证螺柱轴心线与机体表面垂直，配合面应加注润滑油。将双头螺柱拧入机体螺孔的方法很多，常用的有以下两种：(1)双螺母法如图6--2所示，先将两个螺母相互锁紧在双头螺柱上，然后转动上面的螺母，将双头螺柱拧人螺孔。图6—2双螺母拧紧法2020/4/229(2)长螺母拧紧法如图6--3所示，先将长螺母旋入双头螺柱上，再柠紧动止动螺钉，然后扳动长螺母，即可将双头螺柱拧人螺孔。取下长螺母时，先旋松止动螺钉，再拧松和取下长螺母。图6—3长螺母拧紧法2020/4/22102．螺钉、螺栓、螺母的装配(1)应保证螺钉或螺母端面与零件表面接触良好。(2)被连接件应互相贴合，受力均匀，连接牢固。(3)拧紧成组螺钉或螺母时，应按一定顺序逐次拧紧(一般分3次拧紧)。如图6--4所示，应按图中序号逐次拧紧。图6--4拧紧成组螺钉的顺序a)长方形b)方形c)圆形2020/4/2211三、螺纹连接的防松装置螺纹连接用于有振动或冲击场合时，会发生松动，为防止螺钉或螺母松动，必须有可靠的防松装置。常用的螺纹防松装置有附加摩擦力防松装置和机械方法防松装置。见表6--2。2020/4/2212四、螺纹连接的损坏形式和修理(1)螺孔损坏使配合过松可将螺孔钻大，攻制大直径的新螺纹，配换新螺钉。若不改变被连接孔径时，可配制特别双头螺柱，如图6--5所示。当螺孔螺纹只损坏端部几扣时，可将螺孔加深，配换稍长的螺栓。图6—5特制双头螺柱2020/4/2213(2)螺钉、螺柱的螺纹损坏一般更换新的螺钉、螺柱。(3)螺栓头拧断若螺栓断处在孔外，可在螺栓上锯槽、锉方或焊上一个螺母后再拧出。若断处在孔内，可用比螺纹小径小一点的钻头将螺柱钻出，再用丝锥修整内螺纹。(4)螺钉、螺柱因锈蚀难以拆卸可将煤油加入锈蚀处，待煤油渗人螺纹部分后即可拆卸；也可用锤子敲打螺钉或螺母，使铁锈受振动脱落后拧出。2020/4/2214§6—2键连接的装配与修理键连接是将轴和轴上零件通过键在圆周方向固定，以传递扭矩的一种装配方法，如图6--6所示为铣刀轴上的键连接。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点，应用广泛。键连接可分为松键连接、紧键连接和花键连接。图6---6铣刀轴上的键连接2020/4/2215一、松键连接的装配松键连接是靠键的侧面来传递扭矩的，对轴上零件作周向固定，能保证轴与轴上零件的同轴度，不能承受轴向力，在高速精密连接中应用较多。松键连接包括普通平键连接、半圆键连接、导向平键连接和滑键连接等。键连接的装配2020/4/22161．技术要求(1)应保证键与键槽的配合要求键与轴槽或轮毂槽的配合性质一般取决于机构的工作要求，由于键是标准件，要获得不同性质的配合，靠改变轴槽、轮毂槽的极限尺寸来达到。松键连接的类型、配合要求及应用见表6--3。(2)键与键槽应有较小的表面粗糙度值。(3)键装入键槽中应与槽底贴紧，长度方向与键槽有0．1mm的间隙，键的顶面与轮毂键槽底部有O．3～0．5mm的间隙。2020/4/22172．装配要点(1)清理键与键槽上的毛刺，以防配合后产生较大过盈而影响配合的正确性。(2)对于重要的键连接，装配前应检查键的直线度，键槽与轴心线的对称度和平行度。(3)用键的头部与键槽试配，应能使键较紧地嵌在键槽中(对普通平键和导向平键而言)。(4)在配合面上加润滑油，用铜棒将键压人键槽中，使键与键槽底部贴紧，允许长度方向有0．1mm的间隙。(5)试配并安装套件(齿轮、带轮等)，键与键槽非配合面有间隙，以保证轴与轴上零件的同轴度要求。装配后套件在轴上不允许有圆周方向的摆动。2020/4/2218二、紧键连接的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，如图6---7所示。楔键上、下两面是工作面，键的上表面与毂槽的底面各有1：100的斜度，键侧与键槽有一定的间隙。装配时需打入，靠楔紧作用来传递扭矩。紧键连接还能轴向固定零件，并传递单方向的轴向力，但使轴上零件与轴的配合产生偏心和歪斜，多用于对中性要求不高，转速较低的场合。钩头楔键用于不能从另一端将键打出的场合。2020/4/2219装配楔键时一定要用涂色法检查键与轮毂槽底面的接触情况，若接触不良，应对轮毂槽进行修整，合格后，在配合面加润滑油，用铜棒轻轻敲入，保证套件周向、轴向紧固可靠。对于钩头楔键，钩头与套件端面间应留一定的距离，以便拆卸。图6---7楔键连接a)普通楔键连接b)钩头楔键连接楔键的装配2020/4/2220三、花键连接的装配花键连接(图6--8)是由花键轴与毂孔上的多个键齿组成，有动连接和静连接两种形式。它具有承载能力高、传递扭矩大、同轴度高和导向性好等优点，但制造成本高。适用于载荷大和同轴度要求高的传动机构中，在机床和汽车中应用广泛。图6---8花键及其连接a)内花键b)外花键c)花键连接2020/4/22211．静连接花键的装配套件在花键轴上固定，故有少量过盈。当过盈量小时可用铜棒轻轻压人。过盈量较大时，可将套件加热到80～120~C后再进行装配。2．动连接花键的装配套件能在花键轴上自由滑动，没有阻滞现象。连接时应保证正确的配合间隙，不能松动，用手摆动套件时，不应有周向间隙。装配时，应用涂色法检查配合情况，修整套件与花键轴，加注润滑油后装人。动连接花键的装配2020/4/2222四、键的损坏形式和修理(1)键的磨损和损坏一般是更换新键。(2)轴与轴上的键槽损坏对轴槽和毂槽用锉削、铣削或插削方法将键槽加宽，再配制新键。当其中只有一个键槽损坏时，可将损坏的一个键槽加宽，然后配制阶梯形键来修复(图6---9)。(3)尺寸较大的外花键磨损可用镀铬或堆焊，然后加工到规定尺寸的方法修复。堆焊时要缓慢冷却，以防花键轴变形。图6----9配制阶梯形键2020/4/2223§6—3销连接的装配与修理图6---10销连接销连接用于定位、连接和过载保护(图6---11)。销连接可靠、定位方便、装拆容易、制造简便，在各种机械中应用广泛。销有圆柱销、圆锥销、开口销和弹性销等，尺寸已标准化。2020/4/2224图6--11销连接a)定位作用b)连接作用c)过载保护1．圆柱销的装配圆柱销靠过盈固定在孔中，不易多次装拆。用于定位时，为保证配合精度，通常是将被连接件的两孑L同时钻、铰加工，然后在销上涂上机油，用铜棒压人孔中。2．圆锥销的装配圆锥销具有l：50的锥度，定位准确，可多次拆装而不影响定位精度，在轴向力的作用下能保证自锁。圆锥销以小端直径和长度代表其规格。装配时，以小端直径选择钻头，被连接件的两孔应同时钻、铰加工，孔径大小以锥销长度的80％左右能自由插入为宜，用铜棒压人后，锥销的大端可稍露出或平于被连接件。2020/4/22253．销连接的拆卸与修理拆卸普通圆柱销和圆锥销时，可用锤子和冲棒轻轻敲击(圆锥销从小端向大端敲击)的方法。有螺尾的圆锥销可用螺母旋出(图6--12)。拆卸带内螺纹的圆锥销和圆柱销时，可用螺纹相符的螺钉取出(图6—13)，也可用拔销器拔出(图6---14)。图6---12带螺尾圆锥销拆卸图6---13带内螺纹圆柱销的拆卸销连接损坏或磨损时，一般是更换销。若销孔损坏或磨损严重时，可重新钻、铰较大尺寸的销孔，更换相适应的新销。图6---14带内螺纹圆锥销的拆卸2020/4/2226§6—4过盈连接的装配与修理过盈连接是靠包容件(孔)和被包容件(轴)配合后的过盈值达到紧固连接目的的一种连接方法。过盈连接能传递扭矩、轴向力和一定的冲击载荷(图6--15)，具有结构简单、同轴度高、承载能力强等优点，但对配合面加工精度要求较高，装拆都比较困难。图6--15过盈连接2020/4/2227一、过盈连接的装配技术要求(1)配合件要有较高的形位精度，并保证配合时有足够、准确的过盈值。(2)配合表面应有较小的表面粗糙度值。(3)装配时，擦净配合表面并涂上机油，压入过程应连续，速度要稳定，不宜太快，一般以2～4mm／s为宜，并准确地控制压入行程。(4)细长件或薄壁零件，装配前应注意检查过盈量和形位公差，装配时最好沿垂直方向压入，以免变形。2020/4/2228二、过盈连接的装配方法过盈连接的配合面多为圆柱面和圆锥面。1．圆柱面过盈连接的装配图6--16压入方法和设备a)锤子加垫块b)螺旋压力机c)C形夹头d)齿条压力机e)气动杠杆压力机相配合的孔口和轴端应有3。～5。的倒角，以便于装配。根据过盈量的大小不同，采用不同的装配方法(1)压入法(2)热胀法(3)冷缩法2020/4/22292．圆锥面过盈连接的装配图6---17螺母压紧圆锥面过盈连接圆锥面过盈连接是利用轴和孔产生相对轴向位移，互相压紧而获得的过盈连接。常用的装配方法有两种：(1)螺母压紧圆锥面过盈连接(图6---17)多用于轴端。图6---18液压装拆圆锥面过盈连接(2)液压装拆圆锥面过盈连接(图6--18)装配.2020/4/2230三、过盈连接的拆卸与修理过盈连接的零件一般不进行拆卸，拆卸时容易损伤或破坏连接零件。过盈连接的损坏形式是过盈量的丧失使配合松动。制造简单的包容件一般采取更换的办法重新建立过盈连接。若采用修复方法时，一般首先修复孔，以孔为基准，改变修复后的轴的尺寸，使轴、孔重新产生需要的过盈量。轴的修复方法较多，可采用喷涂、刷镀、补焊后进行加工。经修复后的孔、轴配合面，必须具有合格的尺寸精度、表面粗糙度及同轴度。2020/4/2231课堂小结：布置作业：习题册43～45休息、休息