汽车维修工程(第2版)(第3-四章).ppt

,第四章汽车修理工艺,返回,4-3汽车零件的检验分类,4-2汽车的接收与清洗,4-1汽车修理工艺过程,4-4汽车总成装配的技术要求,汽车修理工艺,4-5汽车总装与验收,本章重点,了解汽车修理工艺过程的作业组织、汽车修理方法和内容，掌握汽车修理工艺过程的统筹优化方法，熟悉汽车修理过程中的接收、清洗、检验、装配和验收等过程的方法及注意事项。,返回,4-1汽车修理工艺过程,4.1.1汽车修理方法汽车修理有许多工艺作业，按规定顺序完成这些作业的过程称为汽车修理工艺过程。,返回,下一页,汽车修理方法,就车修理法,总成互换修理法,4-1汽车修理工艺过程,返回,下一页,上一页,1.就车修理法当采用就车修理法时，汽车大修的工艺过程如图4-1所示。特点：所有的总成都是由原车拆下的总成和零件装配而成的，大修周期较长，小批量修理。,2.总成互换修理法采用总成互换修理法修理汽车时，其工艺过程如图4-2所示。特点：除车架及车身原件修理不换外，其余需修的总成（部件）都可以用周转总成。修理单一，时间短，大批量修理。（备件总成）,4-1汽车修理工艺过程,4.1.2汽车修理的作业组织,返回,下一页,上一页,4-1汽车修理工艺过程,4.1.3汽车修理工艺过程的统筹与优化,返回,下一页,上一页,汽车修理工艺过程的统筹方法即统筹法，又称网络分析技术，是利用统筹图来进行网络分析的。分析前应先将汽车修理工艺过程分成若干个工序，分析和确定各工序间的工艺性和组织性的相互联系和制约关系，确定工序间的先后顺序，并按先后顺序的联系汇编成表，按表绘制统筹图。发动机总成大修工艺过程。表4-1所示为发动机大修的工序和工序关系表图4-3所示为发动机大修工艺的统筹图。,（1）作节点数目矩阵。（2）填入相应的工序时间，以行为箭尾节点以列为箭头节点，顺次把各工序的工时写入矩阵的相应格内。(3)在矩阵上方和左方分别加一行和一列，填入各节点的最迟结束时间tL和最早开工时间tE。,返回,下一页,上一页,关键路线:从始点到终点，所有线路中所需工时最长的路线最早开始时间最迟结束时间节点时差在关键路线上，S(i)=0在非关键路线上，S(i)0。S(i)越大，说明人力，物力资源在该节点过于集中，应调向关键路线，从而缩短整个工时。,(4)计算最早开始时间最迟结束时间节点时差,4-1汽车修理工艺过程,在分析中通常将工作时间按三种情况估计：最快、最慢和最大如图4-4所示。因此，该工作完成时间的估计值te为（4-6）找出关键路线后，要想进一步缩短大修工期，可在关键工序上采取措施。除在关键工序上改进设备和工艺、提高工作效率、减少工时外，在工艺组织上可尽量采用平行作业和交叉作业，以缩短工序工时。,返回,下一页,上一页,由于非关键路线在时间上常有潜力可挖，时差越大表明可挖掘的潜力也越大，表明工艺安排不合理，应进行调整，如可抽调人力支援关键路线或做其他工作；也就是尽可能减少非关键线路上的人力、设备，以集中用于关键线路上。,4-2汽车的接收与清洗,返回,下一页,送厂修理的汽车，进厂时应进行验收，验收时应检查：,4.2.1汽车的检验接收,1.技术鉴定书2.车辆技术记录3.送修前的车况调查资料4.送修人员对车辆修理的要求5.技术检查6.核对车辆装备,4-2汽车的接收与清洗,返回,下一页,上一页,具体接受内容：通过“望闻问切”,1.送修汽车的车况2.确定承修车辆的技术状况与装备的齐备程度3.检验送修汽车以进一步了解汽车各部的技术状况,4.2.2汽车外部清洗及解体1.汽车外部清洗2.汽车解体（1）合理组织拆卸作业及安排工艺顺序。（2）正确使用拆装工具和设备。（3）注意零件间的相互位置关系以防拆卸错乱。,4-2汽车的接收与清洗,组合加工件。在组合状态下进行最后加工的零件，如主轴承盖和气缸体、连杆与其轴承盖、气缸体与飞轮壳、主减速器壳与差速器侧轴承盖、组合式差速器壳等。若发生错乱便破坏了有关的形位公差。平衡件。高速旋转的重要组合件都进行过平衡试验，如离合器盖与压盘、离合器总成与飞轮和曲轴等。若错乱则破坏了它们的动平衡。正时件。主要是配气正时和柴油机喷油正时传动件。若错乱则破坏了正确的配气时刻和喷油时刻。以上三类零件为防止错乱，一般都有装配标记，拆时应注意查看。若无记号则应补做。配合副。关键配合副，如气门挺杆与导孔、轴瓦与曲轴、活塞与气缸、气门与导管等，特别是一些选配后再经研磨加工的配合副，如主,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,减速器锥齿轮、柴油机高压泵柱塞副、喷油器柱塞副等，如互换便破坏了配合特性和配合技术状况。调整垫片。如调整主减速器、变速器、转向器中一些轴的轴向间隙、轴承预紧度、齿轮啮合状况等的调整垫片，错乱了会给调整工作带来麻烦。除上述措施外，凡不妨碍后续作业的，在拆后应尽量装回原位，可以有效地防止错乱，如组合加工件和非通用的螺栓、螺母等。（4）其他应注意的问题。应在汽车刚停车时，趁热放出发动机、变速器、主减速器等总成中的润滑油，以使废油能够放得彻底。应在40以下拆散发动机，以防气缸盖及进、排气支管变形。,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,为防止零件变形，对于多螺栓的紧固件，如气缸盖、离合器盖等，在其螺栓（母）拆卸时，应按从四周至中央的顺序或对称交叉的顺序分次均匀地旋松。维护和小修过程中，拆下柴油机燃油管及各种液压油管时，应用塑料薄膜或纸包扎好管的接头，以防灰尘进入燃油系统及液压系统。4.2.3汽车零件的清洗汽车零件表面的污垢种类较多，由于污垢物的化学成分不同，其特性和清除方法也不一样。一般分冷洗法和热洗法。冷洗法用汽油、煤油做清洗剂，简单方便，但易引起火灾，须做好防火工作。热洗法用碱性清洗液加热至适当温度，将零件浸泡1015min后，清洗吹干，效果好，不易引起火灾，使用广泛。,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,按污垢的特性可将清洗方法分为油污清洗、积炭清洗、水垢清洗、老漆清洗及锈蚀物清洗等。按清洗的原理可分为机械清洗、化学清洗、超声波清洗、激光清洗和等离子清洗等。1.油污的清洗清洗油污的方法可分为碱水清洗、合成洗涤剂清洗和有机溶剂清洗三类。（1）除油机理。汽车零件上的油污大多为不可皂化的矿物油污。这类物质在碱液中不易溶解，而只能生成乳浊液。乳浊液是几种互不溶解的液体的混合物，其中一种液体是以微小的滴状散布在另一种液体中。由于碱离子的活性很强，可使油滴时而形成，时而破裂，对油污起着强,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,烈的机械搓揉作用，从而降低油层表面的附着能力。但是油和金属的附着力很大，要使油与金属脱开，仅靠碱离子的作用是不够的，必须加入其他的活性物质乳化剂。乳化剂是一种活性物质，其分子的一端呈极性，另一端呈非极性。极性的一端与水吸引，另一端与油污吸引，从而降低油和水的表面张力，起到乳化作用。其除油过程如图4-5所示。由图4-5可知，清洗作用是污垢、洗涤剂和零件表面间相互作用的复杂过程。润湿、乳化、分散、起泡和稳定等作用是洗涤作用的基本现象，它与清洗液的组成有关。润湿是固体表面与液体表面接触时，原来的固相一气相界面消失，形成新的固相一液相界面的现象。此时，流散液滴的表面和固态表面相切的角e称为边缘角。如果边缘角小于900，就认为固体表面被液体所润,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,湿；如果边缘角大于900，表面就不会被润湿。液体对固体的润湿性取决于液体的表面张力、液体和固体的性质和成分。例如，被机油脏污了的表面能被碳氢溶剂很好地润湿，但不能被清水所润湿。如在水中加入表面活性物质，就会降低水的表面张力，从而就能润湿被机油脏污了的固体表面。表面活性物质（乳化剂）在油滴的表面产生牢固的吸附层。分子的非极性部分与油相结合，极性部分与水相结合，使油滴不能在金属表面结聚、而流向水溶液，从而构成油污的固相分散作用。为防止被洗下的污垢再次返回金属表面，就必须科学地配制洗涤剂成分，明确其清洗条件（浓度、温度、污垢量），这样才能保持除垢的稳定性。,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,（2）清洗液。清洗液由碱性物质、乳化剂和缓蚀剂等构成。常用碱性清洗液和合成洗涤剂成分见表4-4。在清洗铝合金零件时，不可使用含有大量苛性钠的溶液，以免腐蚀零件。清洗液的清洗效率可根据零件表面上的污垢减少量来确定。在一定的时间内，从零件表面清除的污垢越多，清洗效率越高。（3）清洗方法。近年来超声波清洗获得了一定程度的推广和应用。超声波清洗是一种高效和高生产率的清洗方法。其优点在于它能快速清除零件表面上的各种污垢，能清洗具有难以接近的空腔和油道的形状复杂的零件。而且，它可以采用各种洗涤剂，在室温下或适当加热时就可以进行清洗，易于实现机械化和自动化操作。清洗时，由采用磁致伸缩转换器制成的低频超声振动发生器发出的,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,超声波作用于被清洗零件的表面，形成细小的气泡，气泡直径为50500m。一部分气泡在出现后不久突然破裂产生局部液力冲击，使污垢被破坏，自零件表面上脱离下来；另一部分气泡不破裂，但在超声场的作用下和液流一起加剧液体的脉动及搅拌，从而加强了清洗作用。超声波清洗是基于超声波本身的能量、空化气泡破裂时释放的能量（空化效应）以及超声波对媒液的搅拌作用等。超声波的能量作用是异常巨大的，在具有能量的媒质点与污垢粒子相互作用时，超声波将能量传递给污垢并解离分散；同时由于在超声波作用下，媒液内部形成负压（疏部）和正压（密部），负压时在媒液中形成微小的真空空穴，而在正压阶段，空穴气泡被绝热压缩并破裂，其瞬间强度可高达上千个大气压，尤其是空穴闭合时产生的闭合冲击波和渗透在污垢膜与固体零件表,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,面之间的尚未闭合空化泡之间的强烈震荡，从而将物体表面的污物薄膜击破而达到去污的目的。在一般超声频率下，以上几种作用均存在，但空化作用是最主要的，同时，清洗液和污物分子相互作用，超声波的分散与乳化作用等，加速了整个清洗过程。因此，超声波清洗实质是外部机械力（超声波）与化学反应（分解、络合等）共同作用下的化学物理清洗过程。影响汽车零件超声波清洗过程的主要因素有超声波的频率和强度、清洗液的性质和温度以及零件相对于超声振动发生器的位置。一般来说，2025kHz的频率是最合适的频率，而超声能量密度以12V/cm2为宜。另外，在以氯代烃和石油溶剂为基础的洗涤剂溶液中，温度范围可掌握在2050，同时将被清洗零件的表面接近并面向超声振动发生,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,器时清洗效果最好。至于汽车零件的清洗设备，目前国内汽车维修企业中的大中型企业多配用卧置圆筒形单室式零件清洗机；小型企业多配用直立圆筒形单室式零件清洗机，如图4-6所示。它由圆筒形清洗室、清洗室盖、开盖机构、转盘驱动机构、喷射系统和控制系统等组成。在清洗室内下部有一网格转盘，经减速机构由电动机带动旋转，被清洗的汽车零件则置于转盘上。在清洗室盖内侧、清洗室内的圆周方向和底部，视机型的不同装有60或70个固定喷嘴。清洗时待洗零件置于网格转盘上由电动机带动旋转，而固定喷嘴将加热的清洗液喷至零件上，将油污逐渐从零件上清除下来。零件表面残存的清洗剂则由同样的另一台清洗机用热水冲洗干净。,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,2.积炭的清除积炭是燃料、润滑油在高温作用下的氧化产物。在燃烧室中由于燃烧不完全，未燃烧的燃料和窜入燃烧室的润滑油以及燃烧的残留物混合在一起，在氧和高温作用下形成一种稠的胶状液体轻基酸。轻基酸进一步氧化就变成一种半流体树脂状的胶质茹附在发动机零件上。高温的作用又使胶质聚合成更复杂的聚合物，形成一种硬质胶结炭，俗称积炭。积炭的成分内有易挥发的物质（油、轻基酸）和不易挥发的物质（沥青质、油焦质、炭青质及灰粉等）。发动机工作温度越高，易挥发物质的含量就少，不易挥发的物质含量就增高，使积炭变得更硬，与金属茹结得更牢。零件表面积炭会降低零件的导热能力，使发动机过热并会形成炽热,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,点，引起可燃混合气先期燃烧，破坏发动机的正常工作。因此，在修理时必须将积炭清除。清除积炭的方法有机械清除法、化学清除法和熔盐清除法。（1）机械清除法。最简单的机械清除法是用金属刷子或刮刀来清除，但这种方法所需劳动量较大，刷子和刮刀不易接近零件的各个部位，不能将积炭完全清除，并会损伤零件表面，在零件光滑表面上会不可避免地留下刮痕。另外，这些刮痕极易成为新的积炭中心。因此，这种方法只在小型修理企业中应用。另一种机械清除法是利用碎骨并用高于0.35MPa的压缩空气以3050m/s的速度喷向需清洗的表面，利用碎骨的冲击力清除积炭。由于碎骨很易破碎，不会损伤被清洗的表面。为保证喷射装置正常工作并预防,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,碎骨过早破碎，应使碎骨含15%20%的水量。碎骨清洗零件前应先清除零件表层易于清除的污垢，并使零件干燥，以保持碎块的湿度和松散性，并用塞子堵住零件上的沟槽和空腔。（2）化学清除法。化学清除法采用退炭剂（化学溶液）将零件上的积炭（氧化的聚合物）膨胀和溶解。退炭剂与积炭接触后，先在积炭层表面形成吸附层，而后由于分子之间的运动，以及退炭剂分子与积炭分子极性基的相互作用，就会使退炭剂逐渐向积炭内部扩散，并能在积炭网状分子的极性基间生成键结合，使网状分子之间的极性力减弱，破坏网状聚合物的有序排列，使聚合物的排列逐渐变松而被除去。试验证明，多数退炭剂只能有限量地溶解积炭。退炭剂的主要作用是使积炭层膨胀、变松，削弱其与金属的结合力，积炭不会自动脱离金属表面而溶于,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,退炭剂中。常用退炭剂的成分见表4-5。由表4-5可见，它由溶剂、稀释剂、活性剂和缓蚀剂4部分组成。溶剂有强极性溶剂、碱金属皂类和碱类等三种。强极性溶剂主要包括芳香基氯化衍生物、硝基衍生物和酚类，如二氯化苯、硝酸苯、苯酚等。碱金属皂类溶剂包括肥皂、油酸钾、油酸铰及碱性洗涤剂等。碱类溶剂包括苛性钠、磷酸三钠、氢氧化氨、碳酸氨等。苛性纳水溶液加入强极性溶剂（硝基苯、酚的混合物）会使退炭能力显著提高。稀释剂使稠茹的积炭溶剂稀释，以使固体溶剂易于溶解，降低溶剂成本。缓蚀剂的使用是为了防止退炭剂中的碱性成分对有色金属的腐蚀，通常采用硅酸盐、铬酸盐和重铬酸钾，一般用量只占退炭剂的0.1%0.,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,5%，加入量过多会降低退炭效果。活性剂能降低退炭剂本身的表面张力，使退炭剂更好地与积炭结合，活性剂有醇类、胺类、有机酸和酚类等。（3）熔盐清除法。将零件放在温度为400士10的65%的氢氧化钠、30%的硝酸钠和5%的氯化钠溶液中进行处理，使积炭沉积物充分氧化。当采用碱性（硝酸钾）溶液清除积炭时，积炭中的有机成分被硝酸钾完全氧化，而析出的二氧化碳与氢氧化钠结合生成碳酸钠，使积炭中的无机成分被溶解。3.水垢的清洗发动机冷却系水垢的成分取决于所用冷却液的成分，可以是碳酸钙的沉积物、硫酸钙的沉积物、硅酸盐的沉积物或是它们的混合物。常用,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,的清除方法为化学清除法。清除水垢的化学溶液有以下几种，在选用时应综合考虑水垢的性质、除水垢的效果以及对清洗件的腐蚀性等。（1）苛性钠溶液或盐酸溶液用以清除碳酸盐水垢，其化学反应式为CaCO32HCICaCI2H2OCO2CaCO32NaOHCa(OH)2Na2CO3（2）氟化钠盐酸除垢剂用以清除硅酸水垢。盐酸溶液不能溶解硅酸盐水垢，酸洗之前应在盐酸溶液中添加适当的氟化钠或氟化铰，使硅酸盐在盐酸及氟化铰的作用下先转变成能溶于盐酸的硅胶，然后再用循环酸洗法除去全部水垢。采用盐酸清除水垢时，盐酸的质量分数为8%盐酸对金属有很强的腐,返回,下一页,上一页,4-2汽车的接收与清洗,蚀作用，必须在酸溶液中加入一定量的缓蚀剂，以减轻对金属的腐蚀作用。常用的缓蚀剂有六甲基四胺（乌洛托品）等。我国生产的缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。清洗液的成分见表4-6。（3）磷酸除垢剂用以清除铝合金零件上的水垢，常用配方为：磷酸(H3PO4)100g，铬酐(Cr03)50g，水1L。将零件在除垢剂中浸泡30一60min，取出后用清水冲洗，最后用80100含3%重铬酸钾的溶液冲洗。这种除垢剂的清洗效果不如采用硝酸18%和缓蚀剂的组合清洗液。,返回,上一页,4-3汽车零件的检验分类,零件检验分类是通过技术鉴定，根据零件的技术状况，分为可用零件、需修零件和报废零件。可用零件是指几何尺寸和形状误差均在技术条件容许范围内的零件；需修零件是指几何尺寸超出技术条件规定的容许值的零件；报废零件是指具有超出技术文件规定的缺陷，且不能修复或在经济上修复不合算的零件。4.3.1汽车零件检验分类的技术条件零件检验分类的技术条件是确定零件技术状况的依据，一般应包括以下内容：零件的主要特性，包括零件的材料、热处理性能以及零件的尺寸等。零件可能产生的缺陷和检验方法，并用简图标明缺陷的部位。,返回,下一页,4-3汽车零件的检验分类,缺陷的特征。零件的极限磨损尺寸、容许磨损尺寸和容许变形量或相对位置误差。零件的报废条件。零件的修理方法。表4-7所示为变速器第一轴轴承盖检验分类技术条件的实例。4.3.2汽车零件检验分类技术条件的确定方法由表4-8所列实例可见，制订零件技术条件的关键，在于确定零件容许磨损尺寸和极限尺寸。1.零件容许磨损尺寸的基本概念确定零件容许磨损尺寸时，必须考虑到零件制造时的容许误差（公,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,差）以及汽车在使用过程中逐步积累起来的各种损伤对零件工作能力的影响，零件的容许磨损值，应保证零件在继续使用时，能有相应的使用期和一定的可靠性水平。在确定零件容许磨损尺寸时，应考虑零件容许磨损对机构装配误差的影响，并符合经济判定原则，即在该容许磨损下，使修理企业消耗在修理与装配上的单位费用为最小。2.确定零件容许磨损、极限磨损尺寸的传统方法对于易损零件的容许磨损尺寸，各车型的修理手册中均有具体规定，修理时应参照执行。若无修理手册时，则需根据零件的使用统计资料来确定。确定零件容许磨损尺寸和极限磨损尺寸是一项较复杂的技术工作，必须通过对使用统计资料的分析、试验研究以及理论分析等方法进,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,行综合分析后，方能确定。（1）经验统计法。经验统计法是根据长期使用和修理汽车时所积累的资料加以分析总结后来确定的，为使分析结果具有实际意义，必须掌握汽车的工作条件、行驶里程，以及使用中发生故障的规律及修理时零件的检验数据等，然后按统计分析方法来确定零件的容许磨损和极限磨损尺寸。经验统计法是以实践为基础的，因此所得结果具有一定的实际意义。但是由于汽车的使用条件变化较大，所获得的数据往往差别很大，因此只有通过大量的调查、研究、积累大量的数据，并按统计分析原理进行分析，才能得出可靠的结果。（2）试验研究法。试验研究法是在实际使用条件或在实验室工作条,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,件下，通过试验和测量，获得零件的磨损特性曲线，再根据曲线找出零件磨损量对机件使用性能出现明显影响的时期，确定零件极限磨损值相应的使用期限与汽车（或总成）大修周期的关系，以此来确定零件的容许磨损尺寸。采用实车进行试验时，为使所得数据可靠，必须有足够数量的汽车，在不同使用条件下进行长期实车试验，因此其试验周期长、费用高，而且为了获得磨损数据需经常拆卸总成和部件，会破坏配合副的正常工作，因此会影响结果的准确性；采用实验室台架试验时，其试验条件可控而且可采用强化试验方法加速试验进程，但试验费用较高。（3）计算分析法。计算分析法是建立在理论分析基础上的，由于零件的工作条件极为复杂，影响的因素很多，因此，现有的计算方法还不,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,能完全反映零件的实际磨损情况。但是计算分析方法所建立的数学模型，可以给出各影响因素间的函数关系，对于采用统计分析方法和试验研究法都有参考价值。例如，通过理论分析可知，要保证滑动轴承与轴颈正常工作，滑动轴承与轴颈间的配合间隙应能使其形成理想的液体润滑，根据润滑理论其间隙值的计算公式为（4-7）式中，n轴的转速，r/min；润滑油（动力）黏度，Pas；d轴的直径，mm；p单位载荷，MPa,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,（4-8）式中，P轴承上承受的力，N；l轴承宽度，mm；h油膜厚度，mm；K考虑轴承尺寸关系的系数。（4-9）当轴和轴承磨损时，间隙S不断增加，载荷随之增加，油膜厚度随之减小，当油膜厚度小于轴与轴承表面的微观凸起高度之和轴时，就会破坏液体润滑条件，使金属表面直接接触，使磨损迅速增加,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,。因此，在这种情况下，可以认为轴与轴承的磨损已达到极限状态。此时的间隙值称为极限间隙值，记为S极。（4-10）式中，轴与轴承的表面微观凸起之和，对于轴承其值一般在0.004tntn轴与轴承间的极限间隙也可以根据液体动力学原理，用下列关系式来确定（4-11）式中，S0轴与轴承的标准间隙，mm。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,3.利用经济判定原则确定零件极限磨损值零件使用到一定里程时，是继续使用还是予以报废，必须根据极限磨损值来判定。如果极限磨损值定得较小，则零件使用寿命未得到充分利用；反之，若极限磨损值定得偏大，在使用中将会因零部件故障增多，使维修费用增加。因此，在确定极限磨损值时，应按经济判定原则来确定，即按维持零件工作能力的单位维修费用为最小的原则来确定。对磨损零件而言，零件的极限磨损值与配合件的摩擦条件、磨损量以及在总成中工作时的形位误差有关。现以汽车传动系零件的极限磨损值的确定为例予以阐述。汽车传动系统的各总成在工作中是彼此串联的，一个总成技术状况的变化必然会引起与之相联的其他总成的技术状况的变化。因此，在确定传动系零件,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,极限状态或极限磨损值时，必须采用系统分析的方法，并按经济判定原则来确定。研究表明，在正常使用条件下，为维护传动系各总成处于技术完好状态而消耗的单位行程的维护费用，随行程的变化规律为（4-12）式中，C0i传动系某总成开始使用时，单位行程的维护费用；b系数；Li行驶里程，km；为使传动系的单位费用为最小，即必须使（4-13）,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,式中，C单位行程的总费用（4-14）n传动系总成数；Li相应于各总成达极限行程时的行程。为便于阐述，先假定传动系统由两个串联的配合副组成，则系统的单位总费用为当配合副1的极限磨损值增大，即更新周期延长时，配合副2因承受,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,的动负荷增大，因此，相应的更新周期会缩短，两者之间的关系呈指数规律，即（4-15）式中，L02第二配合副达到极限状态时的行程；L1、L2分别为配合副1,2的实际更新周期。利用图解法求解上述系统各配合副的最佳更新周期时，其方法如图4-7所示。由图4-7可知，当配合副1的更新周期为OO1时，相应的单位费用为O1b1。此时，配合副2的更新周期为002，相应的单位费用为O2b2,从01点在水平面内作001的垂线与曲线交于O3点，从O3点向上作垂线，使垂线长度等于配合副1和2的单位费用之和，即03b01b1O2b2，则在三维坐,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,标空间获得一点b，它表示配合副1的更新周期为001，配合副2的更新周期为002时，系统的单位行程费用。采用类似方法可绘出单位的行程总费用变化曲线W。配合副1和2之间更新周期的关系可用下式表示（4-16）为便于应用，上式可展开为二次多项式（4-17）式中各系数值可用配合副1和2的更新周期的统计资料来求得。L1和L2的实际取值范围为上述方法，可推广至由n个配合副组成的串联系统。此时C,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,则各部件更新周期间的关系为（4-18）其中，OLiLimax。当时，各配合副的更新周期L即为最佳更新周期，在该周期下的磨损值即为极限磨损值。因此，系统中各部件技术状态参数的极限值，可根据各配合副在串联系统中的位置和配合副的更新周期来确定，即,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,4.3.3汽车零件检验方法的分类,返回,下一页,上一页,外观检验,几何尺寸测量,形位误差测量,表面粗糙度测量,动平衡检验,染色检验法,磁力检验法,射线法,超声波检验法,声发射检验法,综合检验方法,组织缺陷检验方法或定量,4-3汽车零件的检验分类,2.汽车零件形位误差的检验（1）平面度误差的检测。,返回,下一页,上一页,1、平晶干涉法：用光学平晶的工作面体现理想平面，直接以干涉条纹的弯曲程度确定被测表面的平面度误差值。主要用于测量小平面，如量规的工作面和千分尺测头测量面的平面度误差。2、打表测量法3、液平面法：液平面法是用液平面作为测量基准面，液平面由“连通罐”内的液面构成，然后用传感器进行测量。此法主要用于测量大平面的平面度误差。4、光束平面法：光束平面法是采用准值望远镜和瞄准靶镜进行测量，选择实际表面上相距最远的三个点形成的光束平面作为平面度误差的测量基准面。5、激光平面度测量仪：激光平面度测量仪用于测量大型平面的平面度误差6、利用数据采集仪连接百分表测量平面度误差的方法,4-3汽车零件的检验分类,50mm50mm局部范围内的平面度，应用专用平面度检验仪检验，也可用长70mm的刀口形直尺结合塞尺在该范围内任意方向检测，取其最大间隙值作为该局部的平面度误差。气缸平面度,返回,下一页,上一页,（2）圆度误差的检测。（3）圆柱度误差的检测。,（4）圆跳动的检测。,（5）平行度误差和垂直度误差的检测。,4-3汽车零件的检验分类,图4-11为在平板上用通用量具对一种驱动桥双级主减速器壳圆柱主动齿轮轴承孔轴线与主减速器壳前端面的平行度误差进行的测量。检测时，将被测主减速器壳体前端面置于检验平板上，用游标卡尺测得两侧轴承孔在垂直方向的直径D1和D2。然后，再用高度游标卡尺测出两侧轴承孔相应的下缘高度H1和H2.。据此，可计算出两侧轴承承孔的轴线高度为（4-20）并且待测的轴线对平面平行度误差为（4-21）图4-12为一种国内常用的专用汽车发动机气缸与曲轴主轴承座孔轴,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,线垂直度误差检验仪。该检验仪由定心轴1、前后定心轴套2和9、柱塞3、千分表5及定心器7所组成。检验仪用两个三爪定心器7固定在气缸中，使检验仪的轴线与气缸轴线重合，柱塞3的上端顶在百分表触头4上，柱塞下端装有带球形触头的测量头8，柱塞轴线至球形触头的距离为35mm，转动手柄6，带动柱塞，使之转动180，百分表读数的差值即表示气缸轴线对曲轴主轴承座孔轴线在70mm长度范围内的垂直度。欲求气缸全长L上的垂直度误差，只需将百分表读数的差值乘以L/70即得。（6）同轴度误差的检测。同轴度的公差带是以基准轴线为轴线，直径等于公差值的圆柱体。同轴度误差在数值上等于被测轴线相对于基准轴线最大偏离量的两倍。在汽车维修生产中，同轴度要求及其误差的检测一般都以径向圆跳动要求及其检测代替，而且将最大径向圆跳动值直,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,接作为同轴度误差值使用，同时规定了检验基准。对各种外圆跳动的检测，一般在平板上用百分表检测；对内圆跳动的检测，一般需使用专用检验仪。图4-13所示为曲轴轴承承孔轴线同轴度误差检验仪。该检验仪由本体1、百分表2,等臂杠杆3、心轴7等组成。用本体1将检验仪支承在心轴上，通过一装夹结构将其与心轴固定在一起。在本体上安装着百分表和等臂杠杆。等臂杠杆的一端用球形测头与被测轴承承孔表面接触，另一端则与百分表的测头接触。等臂杠杆的中间用一销轴支承在本体上，从而可将测头所测得的误差值等值地传递给百分表。心轴的作用则是用来模拟作为检测基准的两端曲轴轴承承孔公共轴线。检测时缸体底面朝上，并安装心轴和各道主轴承盖，在心轴位于两,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,承孔之间的部位，安装检验仪，如图4-13所示，然后使测头分别位于承孔的不同测量截面上。再转动心轴，测量其径向圆跳动值，并取各测量截面中的最大径向圆跳动值为该道主轴承承孔轴线对两端主轴承承孔公共轴线的同轴度误差。然后，取下检验仪，改变其在心轴上的安装部位，对不同的主轴承承孔重复上述操作，便可获得所有主轴承承孔的同轴度误差。（7）直线度误差的检测。直线度误差是实际直线相对于理想直线产生偏离的实际值。在汽车修理过程中，直线度要求大部分是对轴线提出的。虽然轴线的直线度误差和轴颈表面的径向圆跳动是两个完全不同的概念，但由于满足轴线直线度定义的误差测量方法比较复杂，所以在汽,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,车零件检验过程中，若满足某些特定条件，在测量方法上轴线的直线度误差可以用测径向圆跳动的方法代替。只需把测得的径向圆跳动数值的一半作为轴线直线度即可。测量中应满足的特定条件是：横截面的圆度误差远小于轴线的直线度误差；检测时的支承长度需等于直线度要求的全长，否则，应将测得的数值按长度比值进行换算；两端支承部位的中心与回转轴线重合。直线度可用直尺和塞尺测量，如气门杆直线度的测量。3.滚动轴承的检测滚动轴承有球轴承、滚柱（锥）轴承和滚针轴承，它们经常处在高速、重载的条件下工作，在长期使用后，滚动体与滚道会产生磨损、烧,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,蚀、破裂、疲劳剥落以及斑点等现象。滚动轴承在检验时一般不拆散。检验时应清洗干净，通过外表检验、空转检验和对内部的间隙检验，即可判断其质量是否良好。（1）外部检验。发现有下列情况时，应予更换或加以修整。钢球、滚柱和内、外滚道上因烧蚀而改变了原有的光泽；轴承内、外滚道上，产生击痕、伤印、擦伤和不正常的磨损；轴承内、外滚道上，钢球和滚柱产生裂纹、金属脱层、鳞状剥落及有大量的黑斑点；在隔离环圈上有穿透的裂缝及铆钉缺少或松动；隔离环圈装钢球的槽口磨损过甚，钢球能够自行掉出；轴承隔离环圈端面的磨损，其深度超过0.30mm；,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,锥形滚柱磨损，其小端的工作面凸出于轴承外座圈端面外；圆锥滚子轴承内环圈大端内端面缺口或金属剥落。若轴承上仅有细微腐蚀性黑斑点，隔离环圈有轻微缺陷而不影响转动，圆锥滚子轴承内环圈小端突缘面的圆周上的破缺口不超过4个，相邻两缺口有一定距离（不小于30）时，仍可继续使用。（2）空转检验。将轴承进行空转，检验轴承旋转是否轻便灵活，有无噪声、停滞和卡住现象。轴承旋转的不均匀性可从手上的感觉判断出来。（3）内部间隙检验。检测滚珠轴承的磨损情况，可以通过检验径向和轴向间隙来判定其是否在规定的数值范围内。检验径向间隙方法如图4-14所示，将轴承放在平板上，使百分表的量头抵住轴承外座圈，然后,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,一手压紧轴承内圈，另一手往复推动轴承外圈，表针所变动的数字，即表示轴承的径向间隙。检验轴向间隙如图4-15所示，将轴承外座圈搁在两垫块上，并使内座圈悬空，再在内座圈上放块小平板，将百分表量头抵在小平板的中央，然后上下推动内座圈，百分表上指示的最大与最小数值之差就是轴承的轴向间隙。4.3.4汽车零件隐蔽缺陷的检验1.探伤方法工业无损探伤的方法很多，目前国内外最常用的探伤方法有五种，即射线探伤法、超声波探伤法、磁粉探伤法、涡流探伤法、渗透探伤法、红外线检测、声发射检测、激光全息检测及微波检测等探伤方法。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,（1）射线探伤法。这是利用射线的穿透性和直线性来探伤的方法。光和同位素发出的射线，一般情况下，射线探伤是不易发现裂纹的，因此，射线探伤对气孔、夹渣、未焊透等体积型缺陷最敏感。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,返回,下一页,上一页,（2）超声波探伤法。利用超声波来检查金属或非金属材料零件内部缺陷的方法，称为超声波探伤。,（3）磁粉探伤法。用这种方法虽然也能探查气孔、夹杂、未焊透等体积型缺陷，但对面积型缺陷更灵敏，更适于检查因淬火、轧制、锻造、铸造、焊接、电镀、磨削、疲劳等引起的裂纹。,4-3汽车零件的检验分类,（4）涡流探伤法。涡流探伤的显著特点是对导电材料都可作用，而不一定是铁磁材料，但对铁磁材料的效果较差。其次，待探工件表面的光洁度、平整度、边界等对涡流探伤都有较大影响。因此，常将涡流探伤法用于形状较规则、表面较光洁的铜管等非铁磁性工件的探伤。因为集肤效应，距表层较深的缺陷难以检测。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,（5）渗透探伤法。此探伤方法也可用于金属和非金属表面探伤。其使用的探伤液剂有较大气味，常有一定毒性。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,（6）声发射检测。声发射检测的工作原理如图4-19所示，检测时，从声发射元发出的弹性波通过传输介质传播到材料表面，传感器将弹性波转换为电信号，然后再经过放大处理并被记录下来。由于裂纹和其他缺陷处发出独特的声信号，通过对采集的信号进行处理和分析，就可以知道零部件内部的缺陷情况。声发射检测可用于疲劳裂纹（裂纹产生与扩展时均有应变能产生，发出弹性波）的监测等，是一种快速、动态、整体的无损检测技术，是利用加载条件下零件内部缺陷活动发射出声波信号来探测缺陷。而其他无损检测则是静态的，是外加信号检测零件内部缺陷。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,声发射无损检测具有以下特点：除极少数材料外，金属和非金属材料在一定条件下均有声发射现象，所以声发射检测不受材料限制；不仅可以探测缺陷，而且可以依据声发射波的特点和诱发条件了解缺陷形成和预测其发展；操作简便，可大面积探测和监视缺陷活动情况；（7）激光无损检测技术。激光全息是激光无损检测中应用得最早、最多的一种方法，其基本原理是通过对被测物体施加外加载荷，利用有缺陷部位的形变量与其他部位不同的特点，通过加载前后所形成的全息图像的叠加来判断材料、结构内部是否存在不连续性。作为一种干涉计量术，激光全息技术可以检测微米级的变形，灵敏度极高，具有不需接触被测物体，检测对象不受材料、尺寸限制，检测结果便于保存等优点。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,（8）微波检测和红外线检测。微波检测是利用有缺陷时产生的反射波与无缺陷的反射波的差异（幅值、频率、相位等基本参数）来判定工件状况的方法。其特别适用于非金属材料、复合材料及有涂层的金属零件表面检测，随着汽车非金属材料和复合材料使用的增加，使用前景越来越好。红外线检测是利用红外辐射原理，通过扫描记录或观察被检测工件表面由于缺陷引起的温度变化来检测表面或近表面缺陷的无损探测方法。由于具有非接触、遥控、大面积、直观、有效及快速的优点，有着十分广泛的应用前景。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,2.汽车维修中探伤的特点汽车维修中的探伤有以下特点。汽车维修中的探伤任务主要是探知其零件是否有极细微的表面和近表面裂纹，以消除汽车在行驶中的安全隐患。汽车出厂运行后的各零部件表面状况不如新出厂时的好，会因运行情况不同而异。汽车维修中待探查的各零部件品种多、数量少、尺寸各异。工作场地一般不如制造厂条件好。工期一般比较急。,返回,下一页,上一页,4-3汽车零件的检验分类,3.汽车维修中探伤方法的选取,返回,下一页,上一页,在汽车维修的无损探伤方法中，目前采用磁粉探伤法比较多。如曲轴、凸轮轴、连杆、气门、活塞销、油嘴等制定了相应的磁粉探伤标准。,4.水压试验,水压试验专用于水冷式发动机的气缸体、气缸盖裂纹的检查。水压试验所需装置简单，检测结果可靠，是国家标准中所规定的检测项目。,4-3汽车零件的检验分类,4.3.5汽车零件平衡的检验在汽车修理中，对主要的旋转零件或组合件，如曲轴、飞轮、离合器压盘、传动轴甚至车轮等，要进行平衡。,返回,下一页,上一页,2.汽车零件的平衡汽车零件的平衡分为静平衡和动平衡。（1）静平衡。静不平衡是由于零件的质心偏离了其旋转轴线而引起的。汽车零件的静平衡要求一般是针对径向尺寸较大而轴向尺寸较小的盘形零件如发动机飞轮、离合器压盘、制动盘、带轮等提出的。如图4-21所示。静不平衡的检测如图4-22所示。在检验前，应先调整调节刀口导轨,4-3汽车零件的检验分类,（2）动平衡。动不平衡是由于零件的质心偏离了其旋转轴线或零件的惯性主轴与其旋轴线不重合而引起的。汽车零件的动平衡要求一般是针对轴向尺寸较大而径向尺寸较小的轴类零件，如发动机曲轴、底盘传动系的传动轴等提出的，还有质量较大的轮胎。如图4-23所示。,返回,下一页,上一页,在汽车修理作业中，动不平衡程度的检测一般在专用的检测装置如曲轴动平衡机、传动轴动平衡机上进行。例如，汽车传动轴的动平衡检测是在传动轴平衡机上进行的，检测原理如图4-24所示。,进行动平衡校正，至少需要在零件上选取相隔一定轴向距离F的两个校正平面。校正原理如图4-25所示，设m1和m2是造成零件动不平衡的仅有的两个质点。由于它们偏离了零件的旋转轴线，所以当零件旋转时，m1和m2必定产生惯性力FP和F。,4-3汽车零件的检验分类,（4-22）（4-23）同理，F也可用校正平面和中的两个力F和F来予以平衡，即（4-24）（4-25）汽车主要零件及组合件的允许不平衡值见表4-11。组合件上一般有,返回,下一页,上一页,相应的装配标记。（3）零件静平衡与动平衡的关系。旋转零件静平衡的条件是分布于该旋转零件上各个质量的惯性力的矢量和等于零。旋转零件动平衡的条件是分布于该旋转零件上各个质量的惯性力的矢量和等于零，同时，惯性力所引起的惯性力矩的矢量和也等于零。,4-4汽车总成装配的技术要求,4.4.1汽车总成装配的一般技术要求汽车总成装配是按照规定的技术条件，将组成总成的零件和部件连接在一起的过程。,返回,下一页,汽车修理时的总成装配:尺寸公差都比制造公差大;对配合件进行选配;钳工修合工作，如铰孔、研磨等。,总成装配的技术要求:配合副配合特性、主要连接件的紧固力矩及其均匀性、各零件工作表面和轴线间的相互位置、旋转件的平衡要求、高速运动件的质量要求以及密封性、清洁度和调整要求等。,4-4汽车总成装配的技术要求,零件的配合特性要求与零件的结构、几何尺寸、形状公差以及表面粗糙度有关，常以间隙或过盈表示。零件间的位置要求包括轴线间的平行度、垂直度和同轴度等。轴线偏差通常规定以直线长度上的偏差表示。例如，发动机连杆衬套孔和轴承孔轴线不平行、轴线的偏移会使活塞销配合和轴承与轴颈的配合间隙缩小s，其数值为（4-26）式中，e在规定长度L上的轴线偏移量；l轴承宽度。为保证装配精度，必须利用装配尺寸链来分析各组成环的尺寸偏差对封闭环的影响，从而采取措施来保证装配质量。总成装配中求解尺寸链的方法通常有完全互换法、不完全互换法、选配法、修配法和调整法.,返回,下一页,上一页,4-4汽车总成装配的技术要求,4.4.2汽车总成装配原理与试验1.总成装配的基本概念总成装配系统图:,返回,下一页,上一页,图4-26所示为某型变速器中间轴分组件的装配图，它由3个部件和12个零件组成，其装配系统图如图4-27所示。,在总成装配系统图中，每一个零件（或组件）可用一个方格表示，其中标明零件（或组件）的名称、编号及数量，并标注附加说明、调整要求、配合方法等。,4-4汽车总成装配的技术要求,绘制总成装配系统图的方法如下。先画一条横线，在横线左端画上代表基准件的方格。在横线左端按安装次序依次在横线上面画出代表直接进入装配的零件的长方格，横线下面依次画出代表部件（或组件）的长方格和垂直线。在横线的右端，画出代表总成或组件的长方格。在各组件的垂线下端，画出代表组件基准零件的长方格，并由下至上按组件的装配次序在垂线左方标出直接进入组件装配的零件长方格，右方标出直接进入装配的部件长方格和相应表示组件装配关系的横线，在横线右端标出组件基准零件的长方格，并依次在横线下方标出直接进入组件装配的零件长方格。,返回,下一页,上一页,4-4汽车总成装配的技术要求,2.总成装配精度总成装配精度是指采用相应的装配方法装配后，各配合副达到总成装配技术要求中各项指标的符合程度，它包括配合精度、位置精度和回转件的运动精度等。合理的装配方法是提高装配质量的主要途径之一。部件和总成装配精度的影响因素可归纳为以下四类：部件或零件材料性质的变化。零部件几何尺寸的变化。部件相互位置公差的变化。部件或总成装配系统中装配尺寸链各环公差带分配关系的变化等,返回,下一页,上一页,4-4汽车总成装配的技术要求,在总成装配中，为了保证装配精度，常采用选配法、修配法和调整法等。选配法是提高精度的一种有效方法。它允许将零件的制造公差放宽到经济公差范围内，而在装配前按装配精度的要求将零件分成若干组，装配时按对应组进行装配，同一组的零件可以互换。由于分组，可使每组中零件的尺寸差别减小，因此可使装配精度提高。修配法的实质在于考虑到零件加工工艺的可能性，有意识地将零件公差加大到易于制造的公差要求范围内，在装配时通过修配方法（如补充的机械加工和手工修配）来改变某一尺寸（通常指封闭环）以达到要求的装配精度。例如，活塞与气缸的配合可通过研磨来保证，活塞销与活塞销座孔的配合可通过铰削来保证等。调整法是在装配尺寸链中加入调整环，装配时利用改变调整环的位置和改变调整环的尺寸，以达到封闭环所要求的精度。例如，汽车主减速器主、从动齿轮的装配精度就是依靠调整垫片或改变从动齿轮轴两端的调整螺套的位置来保证的。,返回,下一页,上一页,4-4汽车总成装配的技术要求,3.典型配合副的装配原理（1）螺纹连接件的装配。螺纹连接件装配时的基本要求是“正确紧固，可靠锁紧”，重要连接件的紧固力矩应符合装配技术条件规定的要,返回,下一页,上一页,求。预紧力的规定。拧紧力矩。拧紧力矩是根据各部位的工作条件、螺栓的材料和尺寸等因素规定的。汽车常用螺纹拧紧力矩见表4-12。对于各重要部位的紧固螺栓、螺母的拧紧力矩，各型号汽车都有具体规定，装配时必须遵照执行。拧紧顺序。对螺栓组拧紧时，为了避免导致零件变形，应考虑合理的拧紧顺序。总的原则是“由内向外，分次交叉，对称拧紧”。,4-4汽车总成装配的技术要求,（2）过盈配合副的装配。过盈配合副装配的关键在于控制配合过盈量。汽车总成中的过盈配合副的过盈量在技术文件中都有明确规定，装配中应予以保证。过盈配合副装配时应满足以下要求：保持一定紧度。为此，除尺寸上应考虑过盈量要求外，还必须考虑保证配合表面的表面粗糙度和表面硬度的要求，否则其实际装配后的过盈量会在较大范围内变化。装配时应保持零件清洁并涂以润滑油，防止配合表面在压入时刮,返回,下一页,上一页,4-4汽车总成装配的技术要求,伤或咬死。为防止零件压入时发生偏斜，孔口应有3045倒角；轴端应有1015斜角，压入时应尽可能采用导套和专用夹具。当配合过盈量较大时，装配时应采用热胀或冷缩法。当采用