《典型零件安装》PPT课件.ppt

第四章 典型机器零部件的安装工艺 安装基础的验收 设备的开箱检查 基础放线与设备的就位 找平找正找标高 灌浆固定 清洗与装配 试运转 验收与移交。 机械设备安装的内容机械设备安装的内容: : 基本零件: 螺栓、键、销、轴、滑动轴承、滚动轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、联轴 器与液压传动装置等。 任何机器和设备的安装都包括有上述典型机器零部件的安装工作。 本章学习目的和要求本章学习目的和要求 学习目标：通过本章学习，熟悉螺栓、键、轴 承、齿轮、蜗轮蜗杆、联轴器等机构的安装 工艺；了解其安装误差的检测、调整方法， 并能掌握正确的安装程序。 学习重点： 1、螺栓联接的预紧与防松 2、滑动轴承的安装工艺及要求 3、蜗轮蜗杆机构的安装工艺 4、联轴器的安装与找正 学习难点：1、滑动轴承的安装工艺 2、联轴器的找正 装配工作程序: 先装下部零件，后装上部零件； 先装内部零件，后装外部零件； 先装笨重零件，后装轻巧零件； 先装精度要求高的零件，后装一般零件。 正确的装配程序是保证装配质量和提高装配 工作效率的必要条件。 保证装配精度是装配工作的根本任务。装配 精度是指装配后的质量与技术规格的符合程度， 一般包括：零部件间的配合精度、距离精度、位 置精度、相对运动精度和接触精度等。上述装配 精度的要求都是通过装配工艺保证的。 第一节第一节 螺栓的安装工艺螺栓的安装工艺 螺纹连接 第一节第一节 螺栓的安装工艺螺栓的安装工艺 螺栓联接是一种可拆的固定联接，它 具有结构简单、联接可靠、拆卸方便迅 速等优点。 一、螺栓联接的预紧和防松一、螺栓联接的预紧和防松 预紧力的确定 螺栓联接为了达到可靠而紧固的目的，确 保螺纹副具有一定的摩擦力矩，此力矩是由联 接时施加拧紧力矩后，螺纹副产生预紧力获得 的。 预紧力大小确定因素: 螺栓材料 螺纹直径 载荷性质 联接刚度 Fp=（0.50.7）sAs As螺纹部分危险剖面的面积 根据预紧力可用下式计算拧紧力矩： M t K Fp d 10 -3 式中：M t 拧紧力矩（） F p 预紧力（） d螺纹公称直径（） K扭力系数 有润滑情况下，K0.130.15 无润滑时，K0.180.21 3 3预紧力的控制方法预紧力的控制方法 利用专用的安装工具； 测量螺栓伸长量； 扭角法。 如风动板手、 测力矩板手、 定扭矩板手、 电动板手等； 此法是计算螺母在原始 拧紧位置上（各被联接 件贴紧后）再拧转的一 个角度的大小。 螺栓联接的防松装置螺栓联接的防松装置 联接在冲击、振动和交变载荷作用下，自 锁性就受到了破坏，因此，必须有防松装置。 螺栓防松装置种类为: 机械防松装置 摩擦防松装置 铆冲防松 粘合法防松 开口销与槽形螺 母、止动垫圈、 串联钢丝等 对顶螺母、 弹簧垫圈、自 锁螺母等 端铆防松和冲边 法防松 粘合剂涂于螺纹表面 ，拧紧螺母后粘合剂 能自动固化，防松效 果较好 二、螺栓联接的安装工艺二、螺栓联接的安装工艺 双头螺栓的安装要点 安装双头螺栓必须使用润滑油，防止螺 栓拧入时卡死，并能拆卸和重复安装； 双头螺栓的轴线必须与机体表面垂直； 其螺栓紧固端应采用过渡配合。 09CD1 拧入双头螺柱的方法 二、螺栓联接的安装工艺二、螺栓联接的安装工艺 09CD1 二、螺栓联接的安装工艺二、螺栓联接的安装工艺 双头螺柱拧入专用工具 螺母和螺钉的安装要点 零件与螺母或螺钉贴合的表面要光洁、 平整，贴合表面应加工，保证配合； 拧紧成组螺母时，须按一定顺序进行， 逐步分次拧紧； 严格控制拧紧力矩。 成组螺栓联接拧紧顺序 l成组螺纹连接件装配时，为了保证各螺钉（或螺母 ）具有相等的预紧力，使连接零件均匀受压，紧密贴合 ，必须注意各螺钉（或螺母）拧紧的顺序。图6.6所示的 各组螺纹连接均采用对称拧紧的顺序。 螺母和螺钉的安装要点 成组螺栓联接拧紧顺序 成组螺栓拧紧顺序 螺母和螺钉的安装要点 成组螺栓联接拧紧顺序 高压容器成组螺栓拧紧顺序 第一次用对称紧固程度达70%，第二次用间隔法紧固 程度达90%，第三次用顺序法紧固程度达100% 螺母和螺钉的安装要点 第二节第二节 键联接的安装工艺键联接的安装工艺 键用来联接轴和轴上零件，使其周向 紧固传递扭矩，键联接的特点是结构简 单、工作可靠、装拆方便。 按照构造与用途，键分为三类：松键 、紧键和花键。 各种键采用45钢制造。 第二节第二节 键联接的安装工艺键联接的安装工艺 一、松键联接的安装一、松键联接的安装 松键包括 平键 半圆键 导向键 滑键 它们靠侧面传递扭矩，对轴上零件作周向 固定，不承受轴向力。 用于滑动联接的用于滑动联接的滑键和导向平键滑键和导向平键 与轮毂相对滑动，键与轮毂槽 两侧面采用间隙配合，而键与轴 槽采用过盈配合或用螺钉将键紧 固在轴上。用于滑动距离短的场 合。 固定在轮毂槽中，采用 过渡配合，键与轴槽两侧 面采用间隙配合。用于滑 动距离长的场合。 导向平键 滑 键 安装时应满足下列要求安装时应满足下列要求 清理键及键槽毛剌； 必要时检查键的形位公差； 对普通平键、导向平键安装时应将键头和 轴槽试配，使键紧 紧地嵌在轴槽中； 锉配键长，将键压装在轴槽中与槽底接触 ； 试配并安装套件（如齿轮、带轮），注意 检查。 二、紧键联接的安装二、紧键联接的安装 楔键联接：键的侧面与键槽间有一定间隙 ，而键的 上表面与轮毂槽上表面有1:100 的斜度。安装时，须用力将键打入， 传 递扭矩和承受单侧轴向力，对中性差。 切向键：两斜面应吻合，打入套件时方向 应正确， 紧度适当。 紧键联接安装时工作面应采用涂色法检验 。 三、花键联接的安装三、花键联接的安装 花键联接具有传递扭矩大、对中性及 导向性好、强度高等优点， 但成本较高 ，大多用在汽车和机床上。 按花键齿廓的特点，可将花键分为 矩形花键 渐开线形花键 三角形花键 花键联接有两类：花键联接有两类： 固定联接： 滑动联接： 应有少量过盈，装配后用铜 棒轻轻打入；如过盈较大可将 套件加热至后 再进行装配。 套件与花键轴为间隙配合 ，安装前，应去掉毛剌飞边， 再将花键孔套在轴上。 第三节 销联接的装配 销联接 一、圆柱销的装配 二、圆锥销的装配 第三节 销联接的装配 圆锥销 第三节 销联接的装配 带螺尾圆锥销的拆卸 第三节 销联接的装配 带内螺纹圆锥销的拆卸 第四节 滑动轴承的安装工艺 l 滑动轴承是一种滑动摩擦轴承，具有工作 可靠、平稳、无噪音、 油膜吸振能力强等 特点，因此可承受较大的冲击载荷。 l 滑动轴承，根据其相对运动的两表面间 油膜形成原理的不同，可分为 静压轴承 外界供给压力油，精密机床 液体润滑 动压轴承 利用轴的高速旋转和润滑油的 粘性，将油带进楔形空间建立起压力油膜 油楔。 一、滑动轴承安装的要求 l 滑动轴承是利用轴的高速旋转和润滑 油的粘性，将油带进楔形空间建立起压 力油膜，这楔形的压力油膜简称油楔， 正是由于油楔才把轴颈和轴承表面隔开 ，使其间的摩擦阻力大大减小，从而减 小轴瓦的发热程度。 l 滑动轴承的安装就是要达到在运转中 能形成一个完整而不被破坏的油楔。 动压油膜的形成机理: vF 两摩擦表面平行， 不会产生压力油膜 v p 两摩擦表面成楔形间隙 ，产生了压力油膜 间隙内的润滑 油形成了拥挤 进油口 出油口 形成动压油膜的必要条件 两摩擦表面必须形成楔形 润滑油必须从大口进小口出 必须具有足够的滑动速度 必须充满足够粘度的润滑油 向心动压滑动轴承的工作过程 n o1 o o1 o o1 o o1 o n n 静止启动 不稳定运行 稳定运行 RR RR 安装滑动轴承保证油楔形成的注意点安装滑动轴承保证油楔形成的注意点 合理选择润滑油的粘度 负荷小、转速 高，选低粘度；反之亦然 轴瓦与轴颈间有合理间隙 间隙=(0.0010.003)轴颈直径 轴承轴颈要有合理的几何形状和表面粗 糙度 多支承轴承，要严格控制其同轴度 轴颈要保持一定的线速度 对开式轴承(剖分轴套) 轴套式滑动轴承的安装工艺 在一些转速较低的机器中，大多采用 轴套式轴承。 轴承衬 ZQAl9-4 铝青铜 安装工艺 安装 用压入或敲入的方法将轴承装入轴承座 ，应注意清洁并涂上润滑油，可用导向工具 复查并用刮削法恢复轴承内孔的理想尺寸 安装定位销和紧固螺钉，使轴承固定 检验 检验轴承的圆度、圆柱度和几何尺寸 塑料（尼龙、聚四氟乙烯）轴承安装前应先 在水中煮泡 l轴套的压装方法 l1衬垫 2轴套 3导向套 4专用心轴 剖分式滑动轴承的安装工艺 剖分式滑动轴承又称对开式滑动轴承 ，由轴承盖、轴承座、对开轴瓦、垫片 及螺栓等组成，轴瓦不允许有任何方向 上的移动，因此常用定位销和瓦上凸台 来止动。 轴承外圆表面与轴承座孔的安装 轴承内圆表面与轴颈的安装 （）轴承外圆表面与轴承座孔的安装 对开轴瓦与轴承座、轴承盖安装时， 应使轴瓦背与轴承座孔接触 良好。 控制项目： 接触面积 接触斑点 轴承外圆表面与轴承 座之间的接触面积，上瓦 不得小于， 下瓦 不得小于，并且要 求接触面积均匀 轴瓦和轴承座之间 的接触斑点应当为 点cm2 （）轴承内圆表面与轴颈的安装 轴承内圆表面与轴颈安装时，必须注意两 个问题：即轴瓦与轴颈间的接触角和接触点 。 接触角 接触点 轴瓦与轴颈之间的接触表面所对 的圆心角称为接触角， 接触角取 为好。 低速及间歇运行的机器115点cm 2 中等负荷及连续运转的机器 23点cm 2 重负荷及高速运转的机器 34点cm2 不符合要求时的处理 轴承内圆表面与轴颈的接触角与接触斑点不符合要 求，要进行刮研。 刮研的顺序； 先下瓦后上瓦 在轴颈表面上涂上一层薄薄的红铅油，将轴放在轴 瓦上，正反方向旋转 各一次后将轴取下，观看轴瓦 上印迹分布情况，如分布不均匀就应刮 研，轴瓦上 有印迹之处，应用刮刀刮削，反复多次，一直到轴瓦 上的 印迹分布均匀为止。 （）轴承间隙的检查和调整 l轴承间隙有径向间隙 和轴向间隙 l径向间隙又分顶间隙和侧间隙 o1 l径向间隙主要作用是积聚和冷却润滑油 ， 以利形成油楔，保持液体摩擦。 l顶间隙 l侧间隙 l轴向间隙的作用是在运转中当轴因温度 升高而发生膨胀时，有自由伸长的余 地 。 l 顶间隙数值的大小与轴径、转数 、压强和油的粘度等有关，其值应 控制在（00010003) （为 轴径）之间。 侧间隙的数值是变化的，越往轴 的底部，侧间隙 越小，在轴瓦剖分 面上，侧间隙大约等于顶间隙的1 2。 间隙的检查的方法间隙的检查的方法 压铅法和塞尺法。 压铅法： 检查时，先打开轴承盖，用直径为. 倍顶间隙而长度为 软铅丝 （数量可根据轴承的大小来决定），分别放 在轴颈与轴瓦的接触面上以及轴瓦与轴瓦的 接触面上，测量其直径，计算间隙值。 如果所测得的顶间隙小于规定数值，则应在上 下瓦接触面间加垫片，反之应减少垫片或刮 削接合面。 第五节第五节 滚动轴承的安装工艺滚动轴承的安装工艺 l 滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保 持器（隔离罩）等四部分组成 l 滚动轴承安装工艺包括清洗、检查、 安装与间隙调整等步骤。 一、滚动轴承的清洗和检查 轴承安装前应按照图纸的要求，检查与轴 承相配合的零件。如轴、 箱体孔、衬套、密封 圈、端盖的尺寸精度、形位公差及表面粗糙度 ， 同时还要注意轴肩根部的圆角尺寸及轴肩对 轴的垂直度。一般轴肩根 部的圆角半径应小于 轴承内圈的圆角半径，方能使轴承紧靠轴肩。 零件装配表面需用汽油或煤油清洗干净， 不允许有锈蚀、斑点或 固体微粒（金属屑、磨 料、砂土等）存在。 二、滚动轴承的安装 轴承的及轴上零件的安装方法 锤击法 配合较松 对称均匀敲 压入法 用压力机压 温差装配法 冷装法 轴冷却 热装法 油 水 电加热（ 电炉 电阻 感应加热） 90 100 75200 H7/n5 N7/h6 P7/h6 H7/p6 压力机压入 H7/u6 S7/h6 压力机压入 温差法 H7/u6 U7/h6 温差法 圆柱孔轴承 lD100mm的轴承,使用加热法 圆锥孔轴承 lD100mm的轴承,使用液压法 安装方法的选择安装方法的选择 Starting position Final position Zero position D=100mm轴承安装注意 滚动轴承套圈的装配顺序 轴承安装排列方法: 角接触轴承必须成对使用,一般有两种安装形式 ： 正装 面对面安装 两轴承外圈的窄边相对， 即内部轴向力指向相对。 反装 背靠背安装 两轴承外圈的宽边相对， 即内部轴向力指向相背。 正装时跨距短，轴刚度大； 反装时跨距长，轴刚度小； FA S1S2 FA S1S2 1 1、两端固定、两端固定 这是最常见的固定方式。 两个轴承外圈都在单方向用轴承盖进行固定。 适合于工作温升不高的短轴（跨距 L 400 mm） 考虑到轴的受热伸长，应留出热补偿间隙 C 。 2 2、一端固定、一端游动、一端固定、一端游动 适合于工作温升高的长轴（跨距 L 400 mm） 固定支点的轴承外圈左右均固定，承担双向轴向力。 游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力。 滚动轴承的轴向固定 常用两种固定方法： 装配时注意事项装配时注意事项 先装紧的，后装松的 都是紧配合，用装配套筒压装 推力球轴承应注意区分紧环和松环 严禁借助滚 动体传递压力 四、滚动轴承的间隙调整四、滚动轴承的间隙调整 滚动轴承的间隙可分为径向间隙和轴 向间隙两种，间隙用来保证 滚动体正常 运转和润滑以及补偿热伸长。 滚动轴承的轴向间隙与径向间隙存在 着正比的关系，所以调 整时只调整它们 的轴向间隙 调整轴承间隙的方法主要有三种：垫 片法、螺钉调整法、止推环 调整法。 滚动轴承的间隙调整滚动轴承的间隙调整 l 第六节第六节 齿轮传动机构的安装工艺齿轮传动机构的安装工艺 齿轮传动机构是机械传动装置中的重 要部件。它不但传递运动和扭矩，改变 转速大小和方向，还可以改变运动方式 。 齿轮传动机构具有传动准确可靠、结 构紧凑、体积小、效率高等特点，所以 应用十分广泛。 一、齿轮与轴的安装一、齿轮与轴的安装 安装前的检查：应检查齿轮孔与轴配合 表面的粗糙度，尺寸偏差和几何 形状偏 差 固定方式： 齿轮孔与轴通常使用键、销 、螺钉、弹簧垫圈等固定。 安装要求：齿 轮安装到轴上后，其中心 线应与轴心线重合，齿轮端面与轴心线 垂直， 为此应测量齿轮圈的径向跳动和 端面跳动 齿轮径向及端面圆跳动的检查 二、齿轮轴部件与箱体的安装二、齿轮轴部件与箱体的安装 安装前需检查下列内容： 箱体的孔和平面的尺寸精度和形状精度； 箱体孔和平面的表面粗糙度和表面质量； 箱体的各孔和平面之间的相互位置精度。 轴线与孔端面垂直度检查 三、齿轮啮合间隙的测量 齿轮啮合间隙包括两种：齿侧间隙与齿顶间隙。 齿顶间隙可用塞尺直接测出，也可用压铅法测量 。 齿侧间隙又分圆周侧隙t 和法向侧隙n 。 圆周侧隙可用指示表、塞尺或用压铅法测量； 法向侧隙除可用塞尺直接测量外，也能由圆周侧隙用 公式算出： j n =j t cosb cos b 基圆螺旋角 端面压力角 百分表检测齿轮侧隙 压铅丝检查侧隙 四、啮合齿轮接触精度的检查四、啮合齿轮接触精度的检查 啮合齿轮接触精度的综合指标是接触斑点， 即安装好的齿轮传动 在轻微制动下运转后齿侧 面上分布的接触痕迹 。 检查方法：涂红铅油或红丹粉，对滚后检查 其痕迹。 第七节第七节 蜗轮蜗杆传动机构的安装工艺蜗轮蜗杆传动机构的安装工艺 l 蜗轮蜗杆传动常见于速比变化大的场 合，它的特点是传动比大而 且正确、传 动平衡、噪音小，结构紧凑、能自锁。 缺点是效率低、工 作时产生摩擦力大， 需良好润滑。 一、蜗轮蜗杆传动机构的安装要求一、蜗轮蜗杆传动机构的安装要求 蜗轮和蜗杆轴线的垂直度误差； 蜗杆轴线与蜗轮中间平面之间的偏移； 蜗轮与蜗杆啮合时的中心距； 蜗轮与蜗杆啮合时的侧隙； 蜗轮与蜗杆的接触面积 二、蜗轮蜗杆传动机构的安装步骤二、蜗轮蜗杆传动机构的安装步骤 .将蜗轮轮齿圈压装在轮毂上，并用螺钉 固定； .将蜗轮安装到蜗轮轴上； .将蜗轮与轴部件安装到箱体上； .安装蜗杆，蜗杆轴心线位置由箱体孔确 定。 三、安装偏差的调整三、安装偏差的调整 移动蜗轮中间平面的位置 刮削蜗轮轴瓦，找正中心线偏差 第八节第八节 联轴器的安装工艺联轴器的安装工艺 l 联轴器是机械传动中常用的部件，它们主 要用来联接轴与轴（有时也联接轴与其他回 转零件），以传递运动和扭矩。 l 一、 联轴器的类型 联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误 差、承载后的变形等，会使两轴线不能严格 对中。 固定式联轴器 可移式联轴器 刚性可移式 弹性可移式 用在两轴有偏斜或工作 中有相对位移的场合 可移式 利用联轴器工作零件间的间隙和 联接的活动度来补偿位移 利用联轴器中弹性元件的变形来 补偿位移 用在两轴能严格对中的 场合 联轴器 二、安装联轴器时可能出现的几种偏差二、安装联轴器时可能出现的几种偏差 .两轴线完全重合，没有安装误差，这是 最理想的； .两轴线平行但不同轴，两轴线之间有一 平行的径向位移； .两轴线在联轴器处相交，但轴线之间不 平行，有一倾斜角； .两轴线即不平行也不同轴，这种情况下 ，两轴线之间即倾斜 相交又有径向位移 ，这是实际中经常遇到的情况。 a 两半联轴节的轴心线在一直线上b 两半联轴节平行，但不同轴 c 两半联轴节虽然同心，但轴心线不平行，而且有一倾角 d 两半联轴节既不同心也不平行，两轴心线之间既倾斜相交又有径 向偏移 三、联轴器找正的基本方法三、联轴器找正的基本方法 联轴器找正的基本方法是：测量联轴 器之间的轴向间隙和径向间 隙，计算其 径向位移和角位移，根据其位移偏差调 整主从动轴轴线， 使其平行同轴。 找正步骤：找正步骤： 1.安装误差测量 .用塞尺和直角尺测量联轴器的同轴度误差，用 平面规及楔 形间隙规测量联轴器平行度误差。 利用中心卡及塞尺测量联轴器同轴度和平行度 误差。 利用中心卡及千分表测量联轴器同轴度和平行 度误差。 联轴器找正的方法 利用中心卡和千分表测量联轴器的径向 间隙和轴向间隙 2.2.记录径向间隙和轴向间隙记录径向间隙和轴向间隙 测量找正时，需同时转动联轴器，分别测出 联轴器 上某一点在0、90、180和270时的轴 向间隙与径向间隙，并将测得的联轴器圆周方 向的轴向间隙1 、2 、3 、4 和 径向间 隙1 、2 、3 、4 分别记录在记录图圆 内和圆外的对应点 处。 重复转动联轴器，再次作记录如不相等， 则说明联轴器有轴向位移，应予消除。联轴器 无轴向窜动的条件可用下式衡量： a1+a3=a2+a4 s1+s3=s2+s4 3.3.比较联轴器上对称点所测的数值差值比较联轴器上对称点所测的数值差值 比较1 与2 ，3 与4 ，1 与3 ，2 与4 之间的读数差，即可判断联 轴器在水平 方向和在垂直方向上的偏差。 如果发现有安装偏差，就应进行调整。调整 时先调整轴向间隙， 使两半联轴器的轴心线平 行，然后再调整径向间隙，达到同轴度要求。 无安装误差的条件： 1 2 3 4 1 2 3 4 找正方法举例：找正方法举例： s1 s3 a3 a1 L l 1 2 经过测量知道，1 3 ，1 3 ，这 说明两半联轴器即不平行，也不同轴。 找正步骤找正步骤 （）先使两半联轴器的轴线平行：欲使两半联 轴器轴线平行， 应在主动轴的支座下面减一 个厚度为的垫片，根据相似三角形定 理可求 出垫片厚度X为： x = b L / D（b=s1-s3) 由于支座降低了x，即相当于主动轴以支 座为支点旋转了一 个角度，因此，主动轴上 的半联轴器提高了一个距离，可根据相 似 三角形定理求出： y =x l / L = b l / D 这样，分别求出了主动轴轴承支座应降低 的高度x和由此而导致半联轴器轴线提高的高 度y； （）将两半联轴器调整找正同轴度（）将两半联轴器调整找正同轴度 由于两半联轴器原有径向位移，原有的径向 位移为： e = (a 1 -a 3 ) / 2 l 支座下面需降低共为 的垫片， 支座需降低为 的垫片，才能确保两轴 同轴。 l 如在和存在着间隙误差，可按 同样方法调整。全 部径向间隙和轴向间隙调整 完毕后，应该满足下列要求： 1 2 3 4 1 2 3 4 l如图 (a)所示，主动机纵向两支脚之间的距离L=3000 mm， 支脚1到联轴器测量平面之间的距离l=500mm，联轴器的计