机械设备维修技术第二章,电子教案.

1、第一节 轴套类零件的测绘与维修 第二节 齿轮的测绘与维修 第三节 蜗轮蜗杆的测绘与维修 第四节 壳体类零件的测绘与维修 第五节 曲轴连杆机构的维修 第六节 机械零件修复工艺概述 第七节 机械修复法 第八节 焊接修复法 第九节 热喷涂修复法 第十节 电镀修复法 第十一节 刮研修复法 第十二节 粘接修复法,第二章 失效零件的测绘和修复,第一节 轴套类零件的测绘与维修,轴类零件,作用：支承其他转动件回转并传递转矩，同时又通过轴承与机器的机架联接,组成：轴类零件是旋转零件，其长度大于直径，通常由外圆柱面、圆锥面、内孔、螺纹及相应端面所组成,结构特点是：零件的主要表面为同轴度较高的内外旋转表面，壁厚较薄、易变形，长度一般大于直径等。,一、轴类零部件的功用、结构和特点,视图表达步骤： 1) 轴套类零件主要是回转体，般都在车床、磨床上加工，常用一个基本视图表达，轴线水平放置，并且将小头放在右边，便于加工时看图 2) 在轴上的单键槽最好朝前画出全形 3) 对于轴上孔、键槽等的结构，一般用局部剖视图或剖面图表示。剖面图中的移出剖面，除了清晰表达结构形状外，还能方便地标注有关结构的尺寸公差和形位公差 4)

2、 退刀槽、圆角等细小结构用局部放大图表达 5) 外形简单的套类零件常用全剖视,二、轴套类零件的视图表达及尺寸标注,尺寸标注步骤 1) 长度方向的主要基准是安装的主要端面(轴肩)。轴的两端一般是作为测量基准，轴线一般作为径向基准； 2) 主要尺寸应首先注出，其余多段长度尺寸都按车削加工顺序注出，轴上的局部结构，多数是就近轴肩定位； 3) 为了使标注的尺寸清晰，便于看图，宜将剖视图上的内外尺寸分开标注，将车、铣、钻等不同工序的尺寸分开标注； 4) 对轴上的倒棱、倒角、退刀槽、砂轮越程槽、键槽、中心孔等结构，应查阅有关技术资料的尺寸后再进行标注。,三 轴 类 零 件 的 技 术 要 求,1、尺寸精度 2、几何精度 3、相互位置精度 4、表面粗糙度,四、轴类零件的修理,轴颈因磨损而失去原有的尺寸和形状精度，变成椭圆形或圆锥形等，此时常用以下方法修复：,1、轴颈磨损的修复,（1）按规定尺寸修复 （2）堆焊法修复 （3）电镀或喷涂修复 （4）粘接修复,修复前，首先除去孔内的油污和 铁锈，检查损坏情况，如果损坏不严 重，用三角刮刀或油石等进行修整； 当损坏严重时，应将轴装在车床上用 中心钻加工修复，

3、直至完全符合规定 的技术要求。,2、中心孔损坏的修复,3、螺纹的 修复,当轴表面上的螺纹碰伤、螺母不能拧入时，可用圆板牙或车削加工修整。若螺纹滑牙或掉牙，可先把螺纹全部车削掉，然后进行堆焊，再车削加工修复。,4、键槽的 修复,当键槽只有小凹痕、毛刺或轻微磨损时，可用细锉、油石或刮刀等进行修整。若键槽磨损较大，可扩大键槽或重新开槽，并配大尺寸的键或阶梯键；也可在原槽位置上旋转90或180重新按标准开槽。开槽前需先把旧键槽用气焊或电焊填满,第二节 齿轮的测绘与维修,一 齿轮测绘的步骤,1）了解被修设备的名称、型号、生产国、出厂日期和生产厂家 2）初步判定齿轮类别 3）查找与主要几何要素有关的资料 4）作被测齿轮精度等级、材料和热处理等 5）分析被测齿轮的失效原因 6）测绘、推算齿轮参数及画齿轮工作图。,二、直齿圆柱齿轮的测绘,1齿数的测量 2 齿顶圆直径和齿顶圆直径的测量 3 全齿高的测量 4 中心距的测量 5公发线长度的测量 6 基圆齿距的测量（即旧标准基节 得测量） 7 分度圆弦齿厚及固定弦齿厚的 测量,三、齿轮的修理,1调整换位法 2 栽齿修复法 3 镶齿修复法 4 堆焊修复法 （1

4、）轮齿局部堆焊 （2）齿面多层堆焊 5 塑性变形法 6 热锻堆焊结合修复法 7 变位切削法 8 真空扩散焊修法 9 金属涂敷法,用涂色法检验啮合情况,第三节 蜗轮蜗杆的测绘与维修,一、蜗杆传动的 失效形式,齿面点蚀,胶合,磨损,轮齿折断,塑性变形,二、蜗杆、蜗轮几何尺寸测量,2.1 蜗杆齿顶圆直径和涡轮齿顶圆直径的测量 2.2 蜗杆螺牙高度的测量 2.2.1 采用精密深度尺直接测量蜗杆螺牙 高度 2.2.2 采用精密游标卡尺测量 2.3 蜗杆轴向齿距 2.4 蜗杆副中心距的测量,三、蜗杆主要参数的确定,3.1 确定模数 3.2 确定蜗杆分度圆直径 3.3 普通圆柱蜗杆传动类型的鉴别 3.3.1 蜗杆类型的鉴别 3.3.2 蜗杆螺牙齿形角的确定 3.4 确定齿顶高系数和顶隙系数 3.5 变位的判别 3.5.1 由中心距判别 3.5.2 由蜗轮齿顶圆直径判别,四、测绘实例,五、涡轮蜗杆副的维修,1更换新的蜗杆副 机床的分度蜗杆副装配在工作台上，除蜗杆副本身的精度必须达到要求外，分度蜗轮与上回转工作台的环行导轨还需满足同轴度要求。为了消除在更换新蜗轮时，由于安装蜗轮螺钉的拉紧力对导轨引起的变

5、形，蜗轮齿坯应首先在工作台导轨的几何精度修复以前装配好，待几何精度修复后，再以下环行导轨为基准对蜗轮进行加工。,珩磨法是将与原蜗杆尺寸完全相同的珩磨蜗杆装配在原蜗杆的位置上，利用机床传动使珩磨蜗杆转动，对机床工作台分度涡轮进行珩磨。珩磨蜗杆是将120#金刚砂用环氧树脂胶合在珩磨蜗杆坯件上，待粘接结实后再加工成形。珩磨蜗杆的安装精度，应保证蜗杆回转中心线对蜗轮啮合的中间平面的平行及与啮合中心平面重合。啮合中心平面的检查可用着色检验接触痕迹的方法。,2采用珩磨法修复蜗轮,第四节 壳体类零件的测绘与维修,一 壳 体 零 件 测 绘 的 全 过 程,1、了解和分析壳体零件 2、确定表达方案 3、画零件草图 4、画尺寸界线和尺寸线 5、测量尺寸并标注在草图上 6、圆整尺寸 7、编写技术要求 7.1公差配合及表面粗糙度 7.2形位公差 8、填写标题栏和技术要求，完成草图。 9、根据草图绘制壳体零件 图,二 壳 体 零 件 的 修 理,1.1气缸体裂纹的修复 （1）产生裂纹的部位和原因 1）急剧的冷热变化形成内应力； 2）冬季忘记放水而冻裂； 3）气门座附近局部高温产生热裂纹； 4）装配时因过盈量过

6、大引起裂纹。,（2）常用修复方法 常用的修复方法主要有焊补、粘补、栽 铜螺钉填满裂纹、用螺钉把补板固定在气缸 体上等。,1 、气缸体,1.2 气缸体和气缸盖变形的修复,（1） 变形的危害和原因 变形不仅破坏了几何形状，而且使配合表面的相对位置偏差增大 变形产生的原因主要有：制造过程中产生的内应力和负荷外力相互作用、使用过程中缸体过热、拆装过程中未按规定进行等。,（2） 变形的修复 如果气缸体和气缸盖的变形超过技术规定范围，则应根据具体情况进行修复，主要方法有： 1）气缸体平面螺孔附近凸起，用油石或细锉修平； 2）气缸体和气缸盖平面不平，可用铣、刨、磨等加工修复，也可刮削、研磨； 3）气缸盖翘曲，可进行加温，然后在压力机上校正或敲击校正，最好不用铣、刨、磨等加工修复。,1.3 气缸的磨损,（1） 磨损的原因和危害 磨损通常是由腐蚀、高温和与活塞环的摩擦造成的，主要发生在活塞环运动的区域内。磨损后会出现压缩不良、起动困难、功率下降和机油消耗量增加等现象，甚至发生缸套与活塞的非正常撞击。 （2） 磨损的修复 气缸磨损后，可采用修理尺寸法，即用镗削和摩削的方法，将缸径扩大到某一尺寸，然后选配与

7、气缸相符合的活塞和活塞环，恢复正确的几何形状和配合间隙。当缸径超过标准直径直至最大限度尺寸时，可用镶套法修复，也可用镀铬法修复。,第五节 曲轴连杆机构的维修,一 曲 轴 的 修 复,失效形式是：曲轴的弯曲、轴颈的磨损、表面疲劳裂纹和螺纹的损坏等。,（1）曲轴弯曲校正 将曲轴置于压力机上，用V形铁支承两端主轴颈，并在曲轴弯曲的反方向对其施压，产生弯曲变形。若曲轴弯曲程度较大，为防止折断，校正对分几次进行。经过冷压校的曲轴，因弹性后效作用还会使其重新弯曲，最好施行自然时效处理或人工时效处理，消除冷压产生的内应力，防止出现新的弯曲变形。,（2）轴颈磨损修复 主轴颈的磨损主要是失去圆度和圆柱度等形状精度，最大磨损部位是在靠近连杆轴颈的一侧。连杆轴颈磨损成椭圆形的最大磨损部位是在各轴颈的内侧面，即靠近曲轴中心线的一侧。连杆轴颈的锥形磨损，最大部位是机械杂质偏积的一侧。 曲轴轴颈磨损后，特别是圆度和圆柱度误差超过标准时需要进行修理。没有超过极限尺寸（最大收缩量不超过2mm）的磨损曲轴，可按修理尺寸进行磨削，同时换用相应尺寸的轴承，否则应采用电镀、堆焊、喷涂等工艺恢复到标准尺寸。,磨损后的曲轴轴颈还

8、可采用焊接剖分式轴套的方法进行修复，如图所示。,方法：先把已加工的轴套2切分开，然后焊接到曲轴磨损的轴颈1上，并将两个半套也焊在一起，再用通用的方法加工到公称尺寸。,（3）曲轴裂纹修复 曲轴裂纹一般出现在主轴颈或连杆轴颈与曲柄臂相连的过渡圆角处或轴颈的油孔边缘。若发现连杆轴颈上有较细的裂纹，经修磨后裂纹能消除，则可继续使用。一旦发现有横向裂纹，则必须予以调换，不可修复。,二、连杆的修复,连杆常见的故障有：连杆大端变形、螺栓孔及其端面磨损、小头孔磨损,（1）连杆大端变形的修复,连杆大端变形如图所示。产生大端变形的原因主要是：大端薄壁瓦瓦口余面高度过大、使用厚壁瓦的连杆大端两侧垫片厚度不一致或安装不正确。在上述状态下，拧紧连杆螺栓后便产生大端变形，螺栓孔的精度也随之降低。因此，在修复大端孔时应同时检修螺栓孔。,第六节 机械零件修复工艺概述,失效形式,磨损、变形、断裂、蚀损等失效形式,一 零 件 修 复 的 优 点,一、零件修复的优点 （1）减少备件贮备，从而减少资金的占用，能取得节约的效果。 （2）减少更换件制造，有利于缩短设备停修时间，提高设 备利用率。 （3）减少制造工时，节约原材料，

9、大大降低修理费用。 （4）利用新技术修复失效零件还可提高零件的某些性能，延长零件使用寿命。尤其是对于大型零件、贵重零件和加工周期长、精度要求高的零件，意义就更为重要。,二 修 复 工 艺 的 选 择,1修复工艺对零件材质的适应性,注：“+”为修理效果良好；“-”为修理效果不好。,2. 各种修复工艺能达到的修补层 厚度不同零件需要的修复层厚度不一样。因此，必须了解各种修复工艺所能达到的修补层厚度。图是几种主要修复工艺能达到的修补层厚度。,3. 被修零件构造对工艺选择的影响 例如轴上螺纹损坏时可车成直径小一级的螺纹，但要考虑拧入螺母是否受到；临近轴径尺寸较大的限制。又如镶螺纹套法修理螺纹孔、扩孔镇套法修理孔径时，孔壁厚度与临近螺纹孔的距离尺寸是主要限制因素。,4零件修理后的强度 修补层的强度，修补层与零件的结合强度，以及零件修理后的强度，是修理质量的重要指标。,5修复工艺过程对零件物理性能的影响,修补层物理性能，如硬度、加工性、耐磨性及密实性等，在选择修复工艺时必须考虑。如硬度高，则加工困难；硬度低，一般磨损较快；硬度不均，加工表面不光滑。耐磨性不仅与表面硬度有关，还与金相组织、磨合情况及表面吸附润滑油的能力有关。如采用多孔镀铬、多孔镀铁、振动电弧堆焊、金属喷涂等修复工艺均能获得多孔隙的覆盖层。这些孔隙中能存储润滑油，从而改善了润滑条件，使得机械零件即使在短时间缺油的情况下也不会发生表面研伤现象。对修补可能发生液体、气体渗漏的零件则要求修补的密实性，不允许出现砂眼、气孔、裂纹等缺陷。,第七节 机械修复法,一、修理尺寸法与零件修复中的机械加工,使用机械加工的修理方法，简便易行，修理质量稳定可靠，经济性好，在旧件修复中应用十分广泛。缺点是零件的强度和刚度削弱，需要更换或修复相配件，使零件互换性复杂化。今后应加强修理尺寸的标准化工作。,二、镶加零件法,定义：利用机械联接，如螺纹联接、键、销、铆接、过盈联接和机械变形等各种机械方法，使磨损、断裂、缺损的零件得以修复的方法称为机械修复法。,方法：镶补、局部修换、金属扣合,优点：适应多种损坏形式，不受高温影响，受材质和修补层厚度的限制少，工艺易行，质量易于保证,缺点：受到零件结构和强度、刚度的限制，工艺较复杂，被修件硬

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