第三章-典型机械零部件的安装工艺

机械设备安装工艺第2版主编张忠旭设备2第一节螺纹联接和键联接的安装一、螺纹联接的安装第三章典型机械零部件的安装工艺螺纹联接分为普通螺纹联接和特殊螺纹联接。普通螺纹联接的基本类型有螺栓联接、双头螺柱联接和螺钉联接,见表3-1。除此以外的螺纹联接称为特殊螺纹联接,如圆螺母联接(图3-1)。设备2表3-1普通螺纹联接的基本类型及其应用第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-1圆螺母联接第三章典型机械零部件的安装工艺设备21.螺纹联接安装的基本要求(1)足够的拧紧力矩(2)可靠的防松装置(3)保证螺纹联接的配合精度第三章典型机械零部件的安装工艺设备22.螺纹联接的安装工艺(1)控制预紧力的方法通常通过控制螺栓轴沿线的弹性变形量来控制螺纹联接的预紧力,主要有以下几种方法。1)控制力矩法:用测力扳手(图3-2)使预紧力达到规定值。其原理是柱体2的方头1插入梅花套筒并套在螺母或螺钉头部,拧紧时,与手柄5相连的弹性手柄3产生变形,而与柱体2装在一起的指针4不随弹性手柄3绕柱体2的轴线转动,这样指针尖6与固定在手柄3上的刻度盘7形成相对角度偏移,即刻度盘上显示拧紧力的大小。第三章典型机械零部件的安装工艺设备22)控制螺栓伸长法:通过控制螺栓伸长量来控制预紧力,如图3-3所示。第三章典型机械零部件的安装工艺(2)螺纹联接的防松1)利用附加摩擦力防松装置。①双螺母防松。这种装置使用两个螺母,如图3-4所示。②弹簧垫圈防松,如图3-5所示。2)机械方法防松装置。常用的机械防松装置有以下几种。①带槽螺母与开口销。这种装置是用开口销把螺母锁在螺栓上,如图3-6所示。②止动垫圈防松,如图3-7a所示为圆螺母止动垫圈防松装置。图3-7b所示为带耳止动垫圈防止六角螺母回松的装置。设备2 图3-2测力扳手1—方头2—柱体3—弹性手柄4—指针第三章典型机械零部件的安装工艺5—手柄6—指针尖7—刻度盘设备2 图3-3螺栓伸长量的测量第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-4双螺母防松第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-5弹簧垫圈防松第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-6带槽螺母与开口销防松第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-7止动垫圈防松a)圆螺母止动垫圈防松b)带耳止动垫圈防松第三章典型机械零部件的安装工艺设备2③串联铁丝防松。这种防松装置如图3-8所示,是用铁丝连续穿过一组螺钉头部的径向小孔,以铁丝的牵制作用来防止回松(图3-8a)。第三章典型机械零部件的安装工艺装配时应注意铁丝穿绕的方向,如图3-8b所示虚线的铁丝穿绕方向是错误的。设备2图3-8串联铁丝防松第三章典型机械零部件的安装工艺设备2(3)螺纹联接安装时的注意事项1)为便于拆装和防止螺纹锈死,联接的螺纹部分应加润滑油(脂),不锈钢螺纹的联接部分应加润滑剂。2)螺纹联接中,螺母必须全部拧入螺杆的螺纹中,且螺杆应长于螺母外端面25个螺距。3)被连接件应均匀受压,互相紧密贴合,连接牢固。成组螺栓或螺母拧紧时,应根据被连接件的形状和螺栓的分布情况,分23次按一定的顺序进行操作,以防止受力不均或工件变形,如图3-9所示。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-9拧紧成组螺母的顺序a)长形分布b)周向对称分布第三章典型机械零部件的安装工艺设备2二、键联接的安装(1)松键联接的安装松键联接是指靠键的侧面传递转矩而不承受轴向力的键联接。松键联接的键主要有平键、半圆键、滑键及导向平键等,如图3-10所示。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-10松键联接形式a)普通平键联接b)半圆键联接c)滑键联接d)导向平键联接第三章典型机械零部件的安装工艺设备2松键联接在安装时应注意以下问题1)清理键及键槽上的毛刺、锐边,以避免装配时形成较大的过盈量而影响装配。2)重要的键联接,装前应检查键槽对轴线的对称度和平行度以及键和槽的加工精度。3)锉配键长时,长度方向上键与键槽应有0.1mm的间隙。4)配合面应加机油,键与槽两侧配合应较紧。5)试配并安装齿轮或带轮时,键与键槽的非配合面应留有间隙,以保证齿轮或带轮与轴的同轴度要求,但不允许轮毂与键侧有偏摆现象。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2(2)紧键联接的安装紧键联接除能传递转矩外,还可传递一定的轴向力。紧键联接常用的键有普通楔键、钩头楔键和切向键,如图3-11所示。紧键联接的对中性较差,常用于对中要求不高、转速较低的场合。图3-11紧键联接a)普通楔键b)钩头楔键c)切向键第三章典型机械零部件的安装工艺设备21)键的斜度应与轮毂槽的斜度一致,楔键上、下两个工作面应紧密贴合,两侧应留有间隙。切向键的两个斜面斜度应相同,其两侧面应与键槽紧密贴合,顶面留有间隙。2)钩头楔键安装后,其钩头与轮端面间应留有一定的距离,以便于拆卸。(3)花键联接的安装花键联接由于齿数多,具有承载能力大、对中性好、导向性好等优点,但成本较高。花键联接对轴的强度削弱小,因此广泛地应用于大载荷和同轴度精度要求高的机械设备中,如图3-12所示。第三章典型机械零部件的安装工艺紧键联接安装时应注意以下问题设备2图3-12矩形花键联接第三章典型机械零部件的安装工艺设备2第二节轴承的安装第三章典型机械零部件的安装工艺一、滑动轴承的安装滑动轴承是利用滑动摩擦工作的轴承,具有工作可靠、平稳、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、剖分式轴承等多种结构形式,如图3-13所示。设备2图3-13滑动轴承的结构形式a)整体式滑动轴承b)剖分式滑动轴承第三章典型机械零部件的安装工艺设备21.滑动轴承安装的基本要求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。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的中心位置校正。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。3)轴承与轴的接触表面的接触情况可用着色法进行检查,研点数应符合要求。4)轴转动时,不允许轴瓦或轴套有任何转动。第三章典型机械零部件的安装工艺设备25)对开瓦在调整间隙时,应保证轴承工作表面有良好的接触精度和合理的间隙。6)安装时,必须保证润滑油能畅通无阻地流入到轴承中,并保证轴承中有充足的润滑油存留,以形成油膜,要确保密封装置的质量,不得让润滑油漏到轴承外,并避免灰尘进入轴承。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2(2)轴套定位轴套的固定方式如图3-14所示。(3)刮轴套孔。3.剖分式滑动轴承的安装(1)轴瓦与轴承座、盖的装配第三章典型机械零部件的安装工艺2.整体式滑动轴承的安装(1)压入轴套(2)轴瓦与轴颈的配刮(3)清洗零件,重新装合设备2图3-14轴套的固定方式a)径向紧定螺钉固定b)端面铆钉固定c)端面螺钉固定d)骑缝螺钉固定第三章典型机械零部件的安装工艺设备24.轴承座的安装第三章典型机械零部件的安装工艺一般可用平尺或挂线法来找正其中心位置,如图3-15和图3-16所示。设备2 图3-15用平尺找正轴承座第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-16用挂线法找正轴承座1)用平尺找正时,可将平尺放在轴承座上,平尺的一边与轴瓦口对齐,然后用塞尺检查平尺与各轴承座之间的间隙情况,由间隙判断各轴承座中心的同轴度。2)当轴承座间距较大时,可采用挂线法来找正轴承座的中心。其方法是在轴承座上架设一根直径为0.20.5mm的钢丝,使钢丝张紧并与两端的两个轴承座中心重合,再以钢丝为基准,找正其他各轴承座。实测中,应考虑第三章典型机械零部件的安装工艺设备2钢丝的挠度对中间各轴承座的影响。3)当传动精度要求较高时,还可采用激光仪对轴承座进行找正。这种方法可以使轴承座中心与激光束的同轴度误差小于0.02mm,角度偏差在±1″范围内,如图3-17所示为用激光仪找正发电机组各轴承座中心位置的示意图。图3-17用激光仪找正轴承座中心位置的示意图1—监视靶2—三角棱镜3—光靶4—轴承座5—支架6—激光发射器第三章典型机械零部件的安装工艺设备2剖分式轴承轴瓦分厚壁轴瓦和薄壁轴瓦,它们的结构不同,安装方法也有所区别。厚壁轴瓦一般用低碳钢、铸铁或青铜等材料制成,壁厚大于4mm,内表层浇铸巴氏合金或其他耐磨合金,合金层厚度为0.73mm。厚壁轴瓦安装时,应检查其外径是否与轴承内孔配合恰当,发现轴瓦外径过大时,应进行修理。这是因为直径过大的轴瓦强行压入,轴瓦与轴承座间会出现夹帮现象,如图3-18a所示,轴承易磨损破坏。若轴瓦直径过小,如图3-18b所示,则轴瓦在运转中会产生颤动,应予以更换。第三章典型机械零部件的安装工艺5.轴瓦的安装设备2薄壁轴瓦由碳钢制成,壁厚一般小于0.05倍的轴瓦内径,内表面浇铸巴氏合金或其他耐磨合金,合金层厚度为0.31.0mm。薄壁轴瓦的厚度和其他尺寸加工精度较高,一般不用刮研。薄壁轴瓦安装时,轴瓦的边缘在轴承座中分面上应伸出一个Δb值,一般Δb=0.030.27mm(图3-19)。当拧紧轴瓦盖螺栓时,两瓦口相挤压产生弹性变形,薄壁瓦背与轴承座内孔均匀紧密接触,并且有一定的过盈量,使轴瓦不至在轴承座孔内发生转动。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-18厚壁轴瓦的安装a)轴瓦直径过大b)轴瓦直径过小第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-19薄壁轴瓦的安装a)轴瓦直径过大b)轴瓦直径适合第三章典型机械零部件的安装工艺设备2的间隙。间隙分为径向间隙和轴向间隙。(1)径向间隙(2)轴向间隙第三章典型机械零部件的安装工艺安装轴瓦时,另一个重要的工艺要求是保证轴瓦与轴颈间有合适设备2二、滚动轴承的安装滚动轴承是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成的,是使相对运动的轴和轴承座处于滚动摩擦的轴承部件,如图3-21所示。设备2 图3-20压铅法测顶间隙第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-21滚动轴承a)深沟球轴承b)推力调心滚子轴承c)推力球轴承第三章典型机械零部件的安装工艺设备21.滚动轴承的安装滚动轴承是一种精密部件,安装时应十分重视装前的准备工作和安装过程的工作质量,并应注意以下几点。第三章典型机械零部件的安装工艺1)安装前应准备好所需工具和量具,对与轴承相配合的各零件表面尺寸应认真检查是否符合图样要求,并用汽油或煤油清洗后擦净,涂上系统消耗油(机油)。2)检查轴承的型号是否与图样一致。设备23)滚动轴承的安装方法应根据轴承的结构、尺寸大小及轴承部件的配合性质来确定。①圆柱孔轴承的装配。轴承类型不同,轴承内、外圈的安装顺序也不同。对于不可分离轴承,应根据配合松紧程度来决定其安装顺序。现就深沟球轴承的安装顺序加以说明,见表3-2。第三章典型机械零部件的安装工艺②推力球轴承的安装。推力轴承有松圈和紧圈之分,松圈的内孔比轴大,与轴能相对转动,应紧靠静止的机件;紧圈的内孔与轴应取较紧的配合,并装在轴上,如图3-22所示。滚动轴承内、外圈的压入。当配合过盈量较小时,可用铜棒、套筒手工敲击的方法压入,如图3-23所示。当配合过盈量较大时,可用压力机械压入,如图3-24所示,也可采用温差法进行安装。设备2表3-2深沟球轴承内、外圈的安装顺序第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-22推力轴承松圈与紧圈的安装位置第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-23用铜棒、套筒压入轴承第三章典型机械零部件的安装工艺设备2 图3-24用压力机压入轴承第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-25滚动轴承的间隙第三章典型机械零部件的安装工艺2.滚动轴承安装时的调整滚动轴承的间隙分为轴向间隙c和径向间隙e,如图3-25所示。设备2常用的滚动轴承间隙调整方法有两种。(1)垫片调整法如图3-26所示图3-26用垫片调整轴承间隙第三章典型机械零部件的安装工艺设备2表3-3滚动轴承的轴向间隙c(单位:mm)(2)螺钉调整法如图3-27所示,调整时,先松开锁紧螺母2,再调整螺钉3,推动压盖1,调整轴承间隙至合适的值,最后拧紧锁紧螺母。第三章典型机械零部件的安装工艺设备2图3-2