钳工培训教材.ppt

红沿河项目核岛安装机械队钳工培训教材 中国核工业第二三建设公司红沿河项目部2008年04月 1 60 目录 第一章 常用资料第二章 测量器具的使用第三章 紧固联接件第四章 轴承第五章 机械传动第六章 机械装配第七章 工程识图第八章 核岛安装钳工工作应用举例 2 60 1 统一公制计量单位名称 第一章 常用资料 一 常用计量单位和换算 2 换算关系 容积单位换算 1升 1立方分米 1毫升 1立方厘米 1立方米 1000升 1000000毫升力的单位换算 1牛 1千克 米 平方秒 1达因 1克 厘米 平方秒1牛 100000达因 1公斤 力 9 8牛功率的单位换算 1千瓦 1 3596马力功能的单位换算 1千瓦 小时 3600000焦耳压力的单位换算 1个大气压 760mm水银柱高度 10 3333米水柱高度 101325帕1巴 bar 100000帕 pa 二 常用材料的比重 三 常用材料的滑动摩擦系数 续上表 四 常用的数学公式 直角三角形中sinA cosB a cSinb cosA b ctanA a btanB b a 任意三角形中a sinA b sinB c sinC 2R sin30 0 5sin60 0 866sin45 0 707tan30 0 577tan60 1 732tan45 1 一般当夹角a 5 时 有 sina tana a a为弧度 弧度与度的换算关系为 弧度 度 3 1415926 180 质量 m v s h 为物体材料的密度 重力 G m g g取9 8 摩擦力 F f G f为摩擦系数 弹力 F k x k为材料弹性系数 应力 F S压强 P F S g h 第二章 测量器具的使用 机械队主要的测量器具包括 钢直尺 钢卷尺 百分表 游标卡尺 内 外 径千分尺 水平仪 压力表 流量计 电流电压表 秒表 扭 力 矩扳手等 测量器具的使用说明 理解各类器具的工作原理和使用方法 各种误差的控制 按照程序进行标定 检查和维护 保证每次使用时器具的正常功能并在标定有效期范围内 主要的测量数据记录时 应记录所有器具的标识号和有效期 如力矩扳手 框式水平仪 液压扳手和螺栓拉伸机的液压泵压力表等 一 钢直尺 钢直尺是最简单的长度量具 它的长度有150 300 500和1000mm四种规格 钢直尺用于测量零件的长度尺寸 它的测量结果不太准确 这是由于钢直尺的刻线间距为1mm 而刻线本身的宽度就有0 1 0 2mm 所以测量时读数误差比较大 只能读出毫米数 即它的最小读数值为1mm 比1mm小的数值 只能估计而得 二 内外卡钳 内外卡钳是最简单的比较量具 外卡钳是用来测量外径和平面的 内卡钳是用来测量内径和凹槽的 它们本身都不能直接读出测量结果 而是把测量得的长度尺寸 直径也属于长度尺寸 在钢直尺上进行读数 或在钢直尺上先取下所需尺寸 再去检验零件的直径是否符合 内卡钳 外卡钳 内卡搭百分尺 利用内卡钳在外径百分尺上读取准确的尺寸 再去测量零件的内径 或内卡在孔内调整好与孔接触的松紧程度 再在外径百分尺上读出具体尺寸 这种测量方法 不仅在缺少精密的内径量具时 是测量内径的好办法 而且 对于某零件的内径 由于它的孔内有轴而使用精密的内径量具有困难 则应用内卡钳搭外径百分尺测量内径方法 就能解决问题 三 塞尺 塞尺又称厚薄规或间隙片 主要用来检验机床特别紧固面和紧固面 活塞与气缸 活塞环槽和活塞环 十字头滑板和导板 进排气阀顶端和摇臂 齿轮啮合间隙等两个结合面之间的间隙大小 配合水平尺测量导轨的横向倾斜度等 塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组成按照塞尺的组别制成一把一把的塞尺 每把塞尺中的每片具有两个平行的测量平面 且都有厚度标记 以供组合使用 测量时 根据结合面间隙的大小 用一片或数片重迭在一起塞进间隙内 例如用0 03mm的一片能插入间隙 而0 04mm的一片不能插入间隙 这说明间隙在0 03 0 04mm之间 所以塞尺也是一种界限量规 使用塞尺时必须注意下列几点 根据结合面的间隙情况选用塞尺片数 但片数愈少愈好 测量时不能用力太大 以免塞尺遭受弯曲和折断 不能测量温度较高的工件 塞尺的规格 四 游标卡尺 游标卡尺是一种常用的量具 具有结构简单 使用方便 精度中等和测量的尺寸范围大等特点 可以用它来测量零件的外径 内径 长度 宽度 厚度 深度和孔距等 应用范围很广 1 游标卡尺的三种结构型式1 测量范围为0 125mm的游标卡尺 制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式 如图4 1 2 测量范围为0 200mm和0 300mm的游标卡尺 可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式 如图4 2 3 测量范围为0 200mm和0 300mm的游标卡尺 也可制成只带有内外测量面的下量爪的型式 如图4 3 而测量范围大于300mm的游标卡尺 只制成这种仅带有下量爪的型式 2 游标卡尺主要由下列几部分组成 1 具有固定量爪的尺身 如图4 2中的1 尺身上有类似钢尺一样的主尺刻度 如图4 2中的6 主尺上的刻线间距为1mm 主尺的长度决定于游标卡尺的测量范围 2 具有活动量爪的尺框 如图4 2中的3 尺框上有游标 如图4 2中的8 游标卡尺的游标读数值可制成为0 1 0 05和0 02mm的三种 游标读数值 就是指使用这种游标卡尺测量零件尺寸时 卡尺上能够读出的最小数值 3 在0 125mm的游标卡尺上 还带有测量深度的深度尺 如图4 1中的5 深度尺固定在尺框的背面 能随着尺框在尺身的导向凹槽中移动 测量深度时 应把尺身尾部的端面靠紧在零件的测量基准平面上 4 测量范围等于和大于200mm的游标卡尺 带有随尺框作微动调整的微动装置 如图4 2中的5 使用时 先用固定螺钉4把微动装置5固定在尺身上 再转动微动螺母7 活动量爪就能随同尺框3作微量的前进或后退 微动装置的作用 是使游标卡尺在测量时用力均匀 便于调整测量压力 减少测量误差 目前我国生产的游标卡尺的测量范围及其游标读数值见下表 3 游标卡尺的读数原理和读数方法 游标卡尺的读数机构 是由主尺和游标 如图4 2中的6和8 两部分组成 当活动量爪与固定量爪贴合时 游标上的 0 刻线 简称游标零线 对准主尺上的 0 刻线 主尺上每一小格的刻度为1mm 游标上每一小格与主尺的刻度差值为 1 Nmm N为游标上的刻度格数 游标卡尺的读数 主尺刻度 整数部分 游标刻度 小数部分 主尺上的读数 游标上的 0 刻度线左边与主尺上的哪一刻度线靠近 读出此刻度线上的刻度值 游标上的读数 游标上的刻度线与主尺上的哪一刻度线对齐 读出此刻度线所在位置的刻度值 格数 精度 即游标每一小格与主尺刻度差 如图4 4 a 所示 游标尺上有十格 其精度为1 10 0 1mm 一般在游标卡尺上其精度都有标注 b 中游标 0 刻线左边靠近主尺上的0刻度 即主尺上的刻度为0 游标上第5格刻度线与主尺上的刻度线对齐 则游标上的读数为5 0 1 0 5mm 因此图 b 所示尺寸为 0 0 5 0 5mm 小技巧 当游标上 0 刻线过了主尺上的半刻度时 我们应该在游标尺后半部位去找对齐位置 游标卡尺的示值误差 使用游标卡尺测量零件尺寸时 必须注意下列几点 1 测量前应把卡尺揩干净 检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损 把两个量爪紧密贴合时 应无明显的间隙 同时游标和主尺的零位刻线要相互对准 这个过程称为校对游标卡尺的零位 2 移动尺框时 活动要自如 不应有过松或过紧 更不能有晃动现象 用固定螺钉固定尺框时 卡尺的读数不应有所改变 在移动尺框时 不要忘记松开固定螺钉 亦不宜过松以免掉了 3 根据实际情况 选取合适的量爪进行测量 量爪贴合无间隙 主尺游标两对零 尺框活动能自如 不松不紧不摇晃 测力松紧细调整 不当卡规用力卡 量轴防歪斜 量孔防偏歪 测量内尺寸 爪厚勿忘加 面对光亮处 读数垂直看 五 外径百分尺 1 外径百分尺的结构各种百分尺的结构大同小异 常用外径百分尺是用以测量或检验零件的外径 凸肩厚度以及板厚或壁厚等 测量孔壁厚度的百分尺 其量面呈球弧形 百分尺由尺架 测微头 测力装置和制动器等组成 图5 1是测量范围为0 25mm的外径百分尺 尺架1的一端装着固定测砧2 另一端装着测微头 固定测砧和测微螺杆的测量面上都镶有硬质合金 以提高测量面的使用寿命 尺架的两侧面覆盖着绝热板12 使用百分尺时 手拿在绝热板上 防止人体的热量影响百分尺的测量精度 2 百分尺的测量范围百分尺测微螺杆的移动量为25mm 所以百分尺的测量范围一般为25mm 为了使百分尺能测量更大范围的长度尺寸 以满足工业生产的需要 百分尺的尺架做成各种尺寸 形成不同测量范围的百分尺 目前 国产百分尺测量范围的尺寸分段为 0 25 25 50 50 75 75 100 100 125 125 150 150 175 175 200 200 225 225 250 250 275 275 300 300 325 325 350 350 375 375 400 400 425 425 450 450 475 475 500 500 600 600 700 700 800 800 900 900 1000 测量上限大于300mm的百分尺 也可把固定测砧做成可调式的或可换测砧 从而使此百分尺的测量范围为100mm 测量上限大于1000mm的百分尺 也可将测量范围制成为500毫米 目前国产最大的百分尺为2500 3000mm的百分尺 3 外径百分尺的读数原理和读数方法用百分尺测量零件的尺寸 就是把被测零件置于百分尺的两个测量面之间 所以两测砧面之间的距离 就是零件的测量尺寸 当测微螺杆在螺纹轴套中旋转时 由于螺旋线的作用 测量螺杆就有轴向移动 使两测砧面之间的距离发生变化 如测微螺杆按顺时针的方向旋转一周 两测砧面之间的距离就缩小一个螺距 同理 若按逆时针方向旋转一周 则两砧面的距离就增大一个螺距 常用百分尺测微螺杆的螺距为0 5mm 因此 当测微螺杆顺时针旋转一周时 两测砧面之间的距离就缩小0 5mm 当测微螺杆顺时针旋转不到一周时 缩小的距离就小于一个螺距 它的具体数值 可从与测微螺杆结成一体的微分筒的圆周刻度上读出 微分筒的圆周上刻有50个等分线 当微分筒转一周时 测微螺杆就推进或后退0 5mm 微分筒转过它本身圆周刻度的一小格时 两测砧面之间转动的距离为 0 5 50 0 01 mm 由此可知 百分尺上的螺旋读数机构 可以正确的读出0 01mm 也就是百分尺的读数值为0 01mm 外径百分尺的具体读数方法可分为三步 1 读出固定套筒上露出的刻线尺寸 一定要注意不能遗漏应读出的0 5mm的刻线值 2 读出微分筒上的尺寸 要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐 将格数乘0 01mm即得微分筒上的尺寸 3 将上面两个数相加 即为百分尺上测得尺寸 如图 a 在固定套筒上读出的尺寸为8mm 微分筒上读出的尺寸为27 格 0 01mm 0 27mm 上两数相加即得被测零件的尺寸为8 27mm 图 b 在固定套筒上读出的尺寸为8 5mm 在微分筒上读出的尺寸为27 格 0 01mm 0 27mm 上两数相加即得被测零件的尺寸为8 77mm 4 百分尺的精度及其调整百分尺是一种应用很广的精密量具 按它的制造精度 可分0级和1级的两种 0级精度较高 1级次之 百分尺的制造精度 主要由它的示值误差和测砧面的平面平行度公差的大小来决定 小尺寸百分尺的精度要求 见表5 1 从百分尺的精度要求可知 用百分尺测量IT6 IT10级精度的零件尺寸较为合适 表5 1百分尺的精度要求mm 百分尺在使用过程中 由于磨损 特别是使用不妥当时 会使百分尺的示值误差超差 所以应定期进行检查 进行必要的拆洗或调整 以便保持百分尺的测量精度 使用百分尺测量零件尺寸时 必须注意下列几点 1 使用前 应把百分尺的两个测砧面揩干净 转动测力装置 使两测砧面接触 若测量上限大于25mm时 在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块 接触面上应没有间隙和漏光现象 同时微分筒和固定套简要对准零位 2 转动测力装置时 微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动 没有任何轧卡和不灵活的现象 如有活动不灵活的现象 应送计量站及时检修 3 测量前 应把零件的被测量表面揩干净 以免有脏物存在时影响测量精度 绝对不允许用百分尺测量带有研磨剂的表面 以免损伤测量面的精度 用百分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的 这样易使测砧面过早磨损 4 用百分尺测量零件时 应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆 使测砧表面保持标准的测量压力 即听到嘎嘎的声音 表示压力合适 并可开始读数 要避免因测量压力不等而产生测量误差 5 绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力 使测微螺杆过分压紧零件表面 致使精密螺纹因受力过大而发生变形 损坏百分尺的精度 有时用力旋转微分筒后 虽因微分筒与测微螺杆间的联接不牢固 对精密螺纹的损坏不严重 但是微分筒打滑后 百分尺的零位走动了 就会造成质量事故 6 用百分尺测量零件时 最好在零件上进行读数 放松后取出百分尺 这样可减少测砧面的磨损 如果必须取下读数时 应用制动器锁紧测微螺杆后 再轻轻滑出零件 把百分尺当卡规使用是错误的 因这样做不但易使测量面过早磨损 甚至会使测微螺杆或尺架发生变形而失去精度 7 在读取百分尺上的测量数值时 要特别留心不要读错0 5mm 8 为了获得正确的测量结果 可在同一位置上再测量一次 尤其是测量圆柱形零件时 应在同一圆周的不同方向测量几次 检查零件外圆有没有圆度误差 再在全长的各个部位测量几次 检查零件外圆有没有圆柱度误差等 9 对于超常温的工件 不要进行测量 以免产生读数误差 六 内径百分尺 内径百分尺如图6 1a所示 其读数方法与外径百分尺相同 内径百分尺主要用于测量大孔径 为适应不同孔径尺寸的测量 可以接上接长杆 如图6 1b 联接时 只须将保护帽5旋去 将接长杆的右端 具有内螺纹 旋在百分尺的左端即可 接长杆可以一个接一个地联接起来 测量范围最大可达到5000mm 内径百分尺与接长杆是成套供应的 目前 国产内径百分尺的测量范围 mm 50 250 50 600 100 1225 100 1500 100 5000 150 1250 150 1400 150 2000 150 3000 150 4000 150 5000 250 2000 250 4000 250 5000 1000 3000 1000 4000 1000 5000 2500 5000 读数值 mm 0 01 内径百分尺上 没有测力装置 测量压力的大小完全靠手中的感觉 测量时 是把它调整到所测量的尺寸后 图6 2 轻轻放入孔内试测其接触的松紧程度是否合适 一端不动 另一端作左 右 前 后摆动 左右摆动 必须细心地放在被测孔的直径方向 以点接触 即测量孔径的最大尺寸处 最大读数处 前后摆动应在测量孔径的最小尺寸处 即最小读数处 按照这两个要求与孔壁轻轻接触 才能读出直径的正确数值 测量时 用力把内径百分尺压过孔径是错误的 这样做不但使测量面过早磨损 且由于细长的测量杆弯曲变形后 既损伤量具精度 又使测量结果不准确 内径百分尺的示值误差比较大 如测0 600mm的内径百分尺 示值误差就有 0 01 0 02mm 因此 在测量精度较高的内径时 应把内径百分尺调整到测量尺寸后 放在由量块组成的相等尺寸上进行校准 或把测量内尺寸时的松紧程度与测量量块组尺寸时的松紧程度进行比较 克服其示值误差较大的缺点 内径百分尺 除可用来测量内径外 也可用来测量槽宽和机体两个内端面之间的距离等内尺寸 但50mm以下的尺寸不能测量 需用内测百分尺 七 百分表的使用 1 百分表的结构百分表和千分表 都是用来校正零件或夹具的安装位置检验零件的形状精度或相互位置精度的 它们的结构原理没有什么大的不同 就是千分表的读数精度比较高 即千分表的读数值为0 001mm 而百分表的读数值为0 01mm 2 百分表的工作原理百分表的外形如图所示 8为测量杆 6为指针 表盘3上刻有100个等分格 其刻度值 即读数值 为0 01mm 当指针转一圈时 小指针即转动一小格 转数指示盘5的刻度值为1mm 用手转动表圈4时 表盘3也跟着转动 可使指针对准任一刻线 测量杆8是沿着套筒7上下移动的 套筒8可作为安装百分表用 9是测量头 2是手提测量杆用的圆头 下图是百分表内部机构的示意图 带有齿条的测量杆1的直线移动 通过齿轮传动 Z1 Z2 Z3 转变为指针2的回转运动 齿轮Z4和弹簧3使齿轮传动的间隙始终在一个方向 起着稳定指针位置的作用 弹簧4是控制百分表的测量压力的 百分表内的齿轮传动机构 使测量杆直线移动1mm时 指针正好回转一圈 由于百分表和千分表的测量杆是作直线移动的 可用来测量长度尺寸 所以它们也是长度测量工具 目前 国产百分表的测量范围 即测量杆的最大移动量 有0 3mm 0 5mm 0 10mm的三种 读数值为0 001mm的千分表 测量范围为0 1mm 使用百分表和千分表时 必须注意以下几点 1 使用前 应检查测量杆活动的灵活性 即轻轻推动测量杆时 测量杆在套筒内的移动要灵活 没有任何轧卡现象 且每次放松后 指针能回复到原来的刻度位置 2 使用百分表或千分表时 必须把它固定在可靠的夹持架上 如固定在万能表架或磁性表座上 图7 3所示 夹持架要安放平稳 免使测量结果不准确或摔坏百分表 用夹持百分表的套筒来固定百分表时 夹紧力不要过大 以免因套筒变形而使测量杆活动不灵活 3 用百分表或千分表测量零件时 测量杆必须垂直于被测量表面 即使测量杆的轴线与被测量尺寸的方向一致 否则将使测量杆活动不灵活或使测量结果不准确 4 测量时 不要使测量杆的行程超过它的测量范围 不要使测量头突然撞在零件上 不要使百分表和千分表受到剧烈的振动和撞击 亦不要把零件强迫推入测量头下 免得损坏百分表和千分表的机件而失去精度 因此 用百分表测量表面粗糙或有显著凹凸不平的零件是错误的 5 用百分表校正或测量零件时 应当使测量杆有一定的初始测力 即在测量头与零件表面接触时 测量杆应有0 3 1mm的压缩量 千分表可小一点 有0 1mm即可 使指针转过半圈左右 然后转动表圈 使表盘的零位刻线对准指针 轻轻地拉动手提测量杆的圆头 拉起和放松几次 检查指针所指的零位有无改变 当指针的零位稳定后 再开始测量或校正零件的工作 如果是校正零件 此时开始改变零件的相对位置 读出指针的偏摆值 就是零件安装的偏差数值 9 在使用百分表和千分表的过程中 要严格防止水 油和灰尘渗入表内 测量杆上也不要加油 免得粘有灰尘的油污进入表内 影响表的灵活性 10 百分表和千分表不使用时 应使测量杆处于自由状态 免使表内的弹簧失效 八 万能角度尺 万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进行角度划线的角度量具 它有以下几种 如游标量角器 万能角度尺等 万能角度尺的读数机构 如图所示 是由刻有基本角度刻线的尺座1 和固定在扇形板6上的游标3组成 扇形板可在尺座上回转移动 有制动器5 形成了和游标卡尺相似的游标读数机构 万能角度尺尺座上的刻度线每格1 由于游标上刻有30格 所占的总角度为29 因此 两者每格刻线的度数差是即万能角度尺的精度为2 万能角度尺的读数方法 和游标卡尺相同 先读出游标零线前的角度是几度 再从游标上读出角度 分 的数值 两者相加就是被测零件的角度数值 九 水平仪 水平仪是测量角度变化的一种常用量具 主要用于测量机件相互位置的水平位置和设备安装时的平面度 直线度和垂直度 也可测量零件的微小倾角 常用的水平仪有条式水平仪 框式水平仪和数字式光学合象水平仪等 1 条式水平仪图9 1是钳工常用的条式水平仪 条式水平仪由作为工作平面的V型底平面和与工作平面平行的水准器 俗称气泡 两部分组成 工作平面的平直度和水准器与工作平面的平行度都做得很精确 当水平仪的底平面放在准确的水平位置时 水准器内的气泡正好在中间位置 即水平位置 在水准器玻璃管内气泡两端刻线为零线的两边 刻有不少于8格的刻度 刻线间距为2mm 当水平仪的底平面与水平位置有微小的差别时 也就是水平仪底平面两端有高低时 水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动 这就是水平仪的使用原理 两端高低相差不多时 气泡移动也不多 两端高低相差较大时 气泡移动也较大 在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值 图9 1 水平仪的规格 条式水平仪分度值的说明 如分度值0 03mm m 即表示气泡移动一格时 被测量长度为1m的两端上 高低相差0 03mm 再如 用200mm长 分度值为0 05mm m的水平仪 测量400mm长的平面的水平度 先把水平仪放在平面的左侧 此时若气泡向右移动二格 再把水平仪放在平面的右侧 此时若气泡向左移动三格 则说明这个平面是中间高两侧低的凸平面 中间高出多少毫米呢 从左侧看中间比左端高二格 即在被测量长度为1m时 中间高2 0 05 0 10mm 现实际测量长度为200mm 是1m的 所以 实际上中间比左端高0 10 1 5 0 02mm 从右侧看 中间比右端高三格 即在被测量长度为1m时 中间高3 0 05 0 15mm 现实际测量长度为200mm 是1m的 所以 实际上中间比右端高0 15 1 5 0 03mm 由此可知 中间比左端高0 02mm 中间比右端高0 03mm 则中间比两端高出的数值为 0 02 0 03 2 0 025mm 2 框式水平仪图9 2是常用的框式水平仪 主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2 调整水准3组成 利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化 框架的测量面有平面和V形槽 V形槽便于在圆柱面上测量 弧形玻璃管的表面上有刻线 内装乙醚 或酒精 并留有一个水准泡 水准泡总是停留在玻璃管内的最高处 若水平仪倾斜一个角度 气泡就向左或向右移动 根据移动的距离 格数 直接或通过计算即可知道被测工件的直线度 平面度或垂直度误差 图9 2 注意 这里的2mm是指设计值 我们读数时只读格数 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种 1 直接读数法以气泡两端的长刻线作为零线 气泡相对零线移动格数作为读数 这种读数方法最为常用 见图9 4 图9 4a表示水平仪处于水平位置 气泡两端位于长线上 读数为 0 图9 4b表示水平仪逆时针方向倾斜 气泡向右移动 图示位置读数为 2 图9 4c表示水平仪顺时针方向倾斜 气泡向左移动 图示位置读数为 3 2 平均读数法由于环境温度变化较大 使气泡变长或缩短 引起读数误差而影响测量的正确性 可采用平均读数法 以消除读数误差 平均读数法读数是分别从两条长刻线起 向气泡移动方向读至气泡端点止 然后取这两个读数的平均值作为这次测量的读数值 图9 5a表示 由于环境温度较高 气泡变长 测量位置使气泡左移 读数时 从左边长刻线起 向左读数 3 从右边长刻线起 向左读数 2 取这两个读数的平均值 作为这次测量的读数值 图9 5b表示 由于环境温度较低 气泡缩短 测量位置使气泡右移 按上述读数方法 读数分别为 2 和 1 则测量的读数值是 框架水平仪的使用方法及注意事项 1 框架水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准 在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦 安放时必须小心轻放 避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差 2 用框架水平仪测量工件的垂直面时 不能握住与副侧面相对的部位 而用力向工件垂直平面推压 这样会因水平仪的受力变形 影响测量的准确性 正确的测量方法是手握持副测面内侧 使水平仪平稳 垂直地 调整气泡位于中间位置 贴在工件的垂直平面上 然后从纵向水准读出气泡移动的格数 3 使用水平仪时 要保证水平仪工作面和工件表面的清洁 以防止脏物影响测量的准确性 测量水平面时 在同一个测量位置上 应将水平仪调过相反的方向再进行测量 当移动水平仪时 不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦 应该提起来放置 如图9 6所示 十 螺纹规 螺纹规主要用于低精度螺纹工件的螺距和牙形角的检验 螺纹样板的各工作面均不应有锈蚀 碰伤 毛刺以及影响使用或外观质量的其它缺陷 样板与护板的连接应能使样板围绕轴心平滑地转动 不应有卡住或松动现象 测量螺纹螺距时 以螺纹样板组中齿形钢片作为样板 卡在被测螺纹工件上 如果不密合 就另外换一片 直到密合为止 这时该螺纹样板上记的尺寸即为被测螺纹工件的螺距 应尽可能利用螺纹工作部分长度 把螺纹样板卡在螺纹牙廓上 使测量结果较为正确 测量牙形角时 把螺距与被测螺纹工件相同的螺纹样板靠放在被测螺纹上面 然后检查它们的接触情况 如果有不均匀间隙的透光现象 说明被测螺纹的牙形不准确 这种测量方法只能粗略判断牙形角误差的大概情况 第三章 紧固联接件 一 螺纹及其螺纹联接螺纹联接是利用螺纹零件构成的联接 其特点是 构造简单 拆装方便 工作可靠 标准件 应用广 螺纹的主要参数 牙型 在通过螺纹轴线的剖面上 螺纹的轮廓形状称为牙型 相邻两牙侧面间的夹角称为牙型角 常用普通螺纹的牙型为三角形 牙型角为60 大径 小径和中径 大径是指和外螺纹的牙顶 内螺纹的牙底相重合的假想柱面或锥面的直径 外螺纹的大径用d表示 内螺纹的大径用D表示 小径是指和外螺纹的牙底 内螺纹的牙顶相重合的假想柱面或锥面的直径 外螺纹的小径用d1表示 内螺纹的小径用D1表示 在大径和小径之间 设想有一柱面 或锥面 在其轴剖面内 素线上的牙宽和槽宽相等 则该假想柱面的直径称为中径 用d2 或D2 表示 线数 形成螺纹的螺旋线的条数称为线数 有单线和多线螺纹之分 多线螺纹在垂直于轴线的剖面内是均匀分布的 螺距和导程 相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为螺距 同一条螺旋线上 相邻两牙在中径线上对应两点轴向的距离称为导程 线数n 螺距P 导程S之间的关系为 S n P 旋向 沿轴线方向看 顺时针方向旋转的螺纹成为右旋螺纹 逆时针旋转的螺纹称为左旋螺纹 螺纹的牙型 大径 螺距 线数和旋向称为螺纹五要素 只有五要素相同的内 外螺纹才能互相旋合 2 螺纹的尺寸标注 普通螺纹的尺寸标注 普通螺纹的尺寸由螺纹长度 螺纹工艺结构尺寸和螺纹标记组成 其中螺纹标记一定要注在大径上 完整的螺纹标记如下 特征代号公称直径 螺距旋向 中径公差代号顶径公差代号旋合长度代号普通螺纹的牙型代号为M 有粗牙和细牙之分 粗牙螺纹的螺距可省略不注 中径和顶径的公差带代号相同时 只标注一次 右旋螺纹可不注旋向代号 左旋螺纹旋向代号为LH 旋合长度为中型 N 时不注 长型用L表示 短型用S表示 管螺纹的尺寸标注管螺纹分为用螺纹密封管螺纹和非螺纹密封管螺纹 管螺纹的尺寸引线必须指向大径 其标记组成如下 密封管螺纹代号 特征代号尺寸代号 旋向代号非密封管螺纹代号 特征代号尺寸代号公差等级代号 旋向代号需要注意的是 管螺纹的尺寸代号并不是指螺纹的大径 其参数可由相关手册中查出 3 常用螺纹的特点和应用螺纹的分类 按牙形 三角形螺纹 矩形螺纹 梯形螺纹 锯齿形螺纹 管螺纹按母体形状 圆柱螺纹 圆锥螺纹对螺纹的要求 足够的强度和良好的工艺性联接螺纹 自锁管螺纹 紧密性 气密性传动螺纹 效率高调整螺纹 精度高起重螺纹 效率高 自锁性好 1 普通螺纹特点 螺纹的牙型角 2 60 因牙型角大 所以当量摩擦系数大 自锁性能好 主要用于联接 细牙螺纹与粗牙螺纹的比较粗牙 常用细牙 自锁性能更好 常用于承受冲击 振动及变载荷 或空心 薄壁零件上及微调装置中 细牙的缺点 牙小 相同载荷下磨损快 易脱扣 2 矩形螺纹 特点 牙形为正方形 0 所以效率高 用于传动 牙根强度弱 加工困难 常被梯形螺纹代替 3 梯形螺纹 特点 2 30 比矩形螺纹效率略低 牙根强度高 易于对中 易于制造 剖分螺母可消除间隙 在螺旋传动中有广泛应用 4 锯齿形螺纹 特点 工作边 3 非工作边 30 便于加工 它综合了矩形螺纹效率高和梯形螺纹牙根强度高的优点 能承受较大的载荷 但只能用于单向传动 5 圆柱管螺纹 特点 用于管件联接的三角螺纹 55 螺纹面间没有间隙 密封性好 适用于压强在1 6MPa以下的联接 6 圆锥管螺纹 特点 螺纹均布在锥度为1 16的管上 55 或60 螺纹面间没有间隙 不用填料 靠牙变形 密封性好 适用于高温 高压的联接 7 其他螺纹 范围 主要用于金属薄板的联接 二 螺纹联接的基本类型与标准螺纹联接件 1 螺纹联接的基本类型螺纹联接的方式主要有螺栓联接 螺柱联接和螺钉联接 1 螺栓联接普通螺栓联接 螺栓和孔壁有间隙孔的加工精度低 绞制孔螺栓联接 螺杆与孔用过渡配合 承受轴向载荷孔需精制 可起定位作用 2 螺钉联接特点 被联接件不宜做成通孔 不宜经常拆卸 拧入深度 铜或青铜 H d铸铁 H 1 25 1 5d铝合金 H 1 5 2 5d3 双头螺柱联接特点 被联接件不宜做成通孔又需要经常拆卸或用螺钉无法安装 拧入深度 铜或青铜 H d铸铁 H 1 25 1 5d铝合金 H 1 5 2 5d 4 紧定螺钉联接旋入被联接件的螺纹孔中 顶住另一被联接件的表面或凹坑 固定两个零件或传递不大的力矩 5 其他特殊结构的螺纹联接 2 标准螺纹联接件 3 螺纹联接零件常用材料和机械性能等级1 常用材料普通联接 低碳钢 中碳钢 如 Q215 Q235和10 15 35 45号钢 变载荷或有冲击 振动的重要联接 合金钢 如 40Cr 15MnVB 30CrMnSi 螺母材料一般较相配合的螺栓的硬度低20 40HBS 2 螺栓 螺钉 螺柱 螺母性能等级 3 标准六角螺母及其配套套筒 三 螺纹联接的预紧 1 预紧的作用预紧可使联接在承受工作载荷之前就受到预紧力F 的作用 以防止联接受载后被联接件之间出现间隙或横向滑移 预紧也可以防松 2 控制预紧力的目的预紧力过大 会使联接超载 预紧力不足 可能导致联接失效 重要的螺栓应控制预紧力3 拧紧力矩和预紧力的计算预紧力的计算通常按经验数据选取 或根据联接时具有的剩余预紧力或摩擦力计算联接需要的预紧力大小 对于受拉螺栓联接 预紧力的选取如下 在一般机械中 在航空航天机械中 在特殊联接中 如钢结构 屈服点指的是螺栓材料的屈服点 4 EM1机械设备安装高强螺栓扭矩计算 5 装配时控制预紧力的方法在实用上 绝大多数螺纹联接在装配时都必须拧紧 使联接在承受载荷工作载荷之前 预先受到力的作用 这个预加作用力称为预紧力 控制预紧力的方法很多 分力矩紧固和应力紧固两大类 力矩紧固使用测力矩扳手或定力矩扳手 常用 准确率低 应力紧固装配时测量螺栓的伸长 规定拧紧后的扳动角度或圈数 然后锁定 测量困难耗时 对于大型联接 还可利用液力或加热使螺栓伸长到需要的变形量时把螺母拧到与被联接件相贴合 准确但耗时 近年来发展了利用微机通过轴力传感器获取数据并画出预紧力与所加拧紧力矩对应曲线的方法来控制拧紧力矩 精确 成本高 防松原理 消除 或限制 螺纹副之间的相对运动 或增大相对运动的难度 力矩紧固通常是借助测力矩扳手或定力矩扳手 利用控制拧紧力矩的方法来控制预紧力的大小 测力矩扳手的工作原理是根据扳手上的弹性元件在拧紧力的作用下所产生的弹性变形来指示拧紧力矩的大小 为方便计量 可将指定刻度直接以力矩标出 定力矩扳手工作原理是当拧紧力矩超过规定值时 弹簧被压缩 扳手卡盘在圆柱销之间打滑 如果继续转动手柄 卡盘即不再转动 拧紧力矩的大小可利用螺钉调整弹簧压紧力加以控制 电动 气动液压扭矩扳手 适用场合 力矩较大时 螺栓数量多 工作量大 工作空间受限 无法采用手动力臂扳手时 力矩精度要求相对较高时 主要特点 通过液压系统压力表能够精确 可靠的控制预紧力矩 提高螺纹联接钢度 降低螺栓疲劳断裂的危险性 保证了广泛采用高强度螺栓联接的可靠性 以利减轻重量和节约空间 使用范围广 适应强 可用于螺栓及内角螺钉的预紧 操作简单 使用方便 经济安全 注意事项 联接胶管应处于自由状态 不得盘成直径过小的圆圈 在液压扳手各联接销轴及活动部位应涂润滑脂 减少由于磨擦而造成扭矩损失 工作时液压系统不得用手接确 卸下快速接头后 其接头外露部分必须用塑料盖罩住 按照供货商技术要求使用和维护 四 螺纹联接的防松 载荷和工作温度变化不大时 螺纹联接能满足自锁条件 实际工作中 外载荷有振动 变化 材料高温蠕变等会造成摩擦力减少 螺纹副中正压力在某一瞬间消失 摩擦力为零 从而使螺纹联接松动 如经反复作用 螺纹联接就会松驰而失效 因此 必须进行防松 否则会影响正常工作 造成事故防松的根本问题在于防止螺纹副的相对转动 具体的防松方法和装置很多 就其工作原理来看 可分为利用摩擦 直接锁住 机械防松 和破坏螺纹副关系 永久防松 三种 六 螺旋传动的应用 七 键和销联接 5 销联接销主要用来固定零件之间的相对位置 轴与毂的联接或其他零件的联接 传递不大的载荷 或作为安全装置中的过载剪断元件 第四章 轴承 一 滚动轴承滚动轴承在承受载荷并有相对回转运动的零部件间工作 是机械中重要的基础件 滚动轴承一般由带滚道的套圈 成组的滚动体和隔离引导滚动体的保持架组成 具有承载 定位 减摩等功能 2020 3 17 94 可编辑 3 滚动轴承的选择滚动轴承以额定静载荷和基本额定动载荷表示承载能力 额定静载荷是指轴承承受载荷最大的滚动体与滚道接触中心处引起最大接触应力值为标准规定的允许值时 轴承所能承受的静载荷 反映其静载能力 而基本额定动载荷是基本额定寿命为时轴承承受的恒定载荷 反映其一定寿命下的动承载能力 选择滚动轴承的类型应考虑其工作条件 安装性能和经济型 3 1工作条件 1 载荷情况载荷大小 滚子轴承元件间为线接触 承载能力打 而球轴承为点接触 承载能力相对较小 载荷方向 向心轴承主要承受径向载荷 推力轴承只能承受轴向载荷 在径向和轴向载荷的综合作用下可选角接触轴承 随名义接触角的增大 角接触轴承轴向承载能力提高 载荷性质 受冲击载荷时应选用滚子轴承 2 高速性能球轴承比滚子轴承具有较高的极限速度 圆锥滚子轴承和推力轴承由于结构原因不宜用于高速 3 调心性能轴变形大或两轴承孔同轴度不好等情况下要求轴承具有较好的调心性能 应选用调心球轴承 调心滚子轴承或带座外球面球轴承 3 2安装性能整体轴承座或频繁装拆情况下 考虑安装方便应选用内外圈可分离的轴承 如圆锥滚子轴承 内圈或外圈分离的圆柱滚子轴承等 以及具有锥孔或带紧定套的轴承 3 3经济性使用条件差不多的情况下选用价格便宜的轴承 二 滑动轴承 滑动轴承种类多 特性各异 可适用于各种不同工况 但其商品化的程度远低于适合通常工况的滚动轴承 维护使用亦不如滚动轴承便利 滑动轴承主要用于滚动轴承不能满足使用要求的场合 高速 重载 冲击载荷 高旋转精度 要求轴承结构剖分 径向尺寸受到限制 以及高温 低温 真空 洁净 腐蚀等特殊工作环境 此外 当使用要求可满足时 从经济简便出发 亦可采用结构极简单的滑动轴承 1 滑动轴承类型 特性与适用场合 2 滑动轴承类型主要选择因素比较 3 液体静压轴承液体静压轴承是利用专门的供油装置 把具有一定压力的润滑油送入轴承静压油腔 形成具有压力的油膜 利用静压腔间压力差 平衡外载荷 保证轴承在完全液体润滑状态下工作 上图是液体静压轴承的示意图 高压油经节流器进入静压油腔 各静压油腔的压力由各自的节流器自动调节 当轴承载荷为零时 轴颈与轴孔同心 各油腔压力彼此相等 即P1 P2 P3 P4 当轴承受载荷F时 轴颈下移e 各静压油腔附近间隙发生变化 受力大的油膜减薄 流出的流量随之减少 据管道内各截面上流量相等的连续性原理 流经这部分节流器的流量也减少 在节流器中的压力降也减小 但是 因供油压力Ps保持不变 所以下油腔中压力P3增大 同理 上油腔的压力则相反 间隙增大 P1减小 形成上下油腔压力差P3 P1平衡外载荷F 液体静压轴承主要特点是 1 静压轴承的承载能力取决于静压油腔间的压力差 当外载荷改变时 供油系统能自动调节各油腔间的压力差 2 静压轴承承载能力和润滑状态与轴颈表面速度无关 即使轴颈不旋转 也可形成油膜 具有承载能力 因而 摩擦系数小 承载能力强 3 静压轴承的承载能力不是靠油楔作用形成的 因此 工作时不需要偏心距 因而旋转精度高 4 静压轴承必须有一套专门的供油装置 成本高 注意 液体静压轴承不能对其进行盘轴 第五章 机械传动 一 机械传动机械传动的作用是把原动机的运动变为能符合工作机的要求 最常用的原动机是电动机 电动机一般为高速 单向连续转动 而工作机的运动要求是各种各样的 因此 对机械传动的功能要求常见的有减速 增速 变速 有级或无级变速 改变运动方式 如转动变为移动或摆动等 间歇 反转 制动 把一个原动机的动力分别给几个工作机或把几个原动件的运动合成驱动一个零件 二 机械传动的分类和特点 按工作原理 机械传动可分为啮合传动和摩擦传动两大类 摩擦传动有带传动 摩擦轮传动等 其结构简单 工作平稳 过载可以打滑 有安全保护作用 容易实现无级变速 但传动比不准确 体积较大 适用于中小功率 啮合传动有齿轮传动 蜗杆传动和链传动等 传动比准确 可传递较大的功率 过载能力较大 可达到较高的精度 但制造要求较高 机电一体化系统中的机械传动装置 已成为伺服系统的组成部分 伺服系统按驱动方式 有电气伺服 液压伺服 气压伺服 一般此类传动装置 都有精度高 摩擦小 无 或极小 回程误差的特点 三 核岛安装所涉及到的机械传动方式 在这里不对机械传动的各种类型和特点进行罗列 仅对核岛安装所涉及的相关机械设备的各种机械传动方式进行举例 1 蜗杆传动 2 齿轮传动 上图为环吊217t运行小车卷筒的传动装置 是很典型的圆柱齿轮传动 电机输出轴经过齿轮减速箱传递到卷筒轴上 两轴是平行的 齿轮传动的特点 适用的圆周速度和功率范围广 效率较高 一般 0 94 0 99 传动比准确 寿命较长 工作可靠性较高 可实现平行轴 任意角相交轴和任意角交错轴之间的传动 3 液压传动 液压传动的工作原理是以油液作为工作介质 依靠密封容积的变化来传递运动 依靠油液内部的压力来传递动力 液压传动的特点 1 可以在运行过程中实现大范围的无级调速 2 在同等输出功率下 液压传动装置的体积小 重量轻 运动惯量小 动态性能好 3 采用液压传动可实现无间隙传动 运动平稳 4 便于实现自动工作循环和自动过载保护 5 由于一般采用油作为传动介质 因此液压元件有自我润滑作用 有较长的使用寿命 6 液压元件都是标准化 系列化的产品 便于设计 制造和推广应用 第六章 机械装配 机械装配是按照规定的精度和技术要求 将构成机器的零件结合成组件 部件和产品的过程 在核岛安装中存在着许多需要进行组装的部件 这些部件装配的精度和质量将直接影响到整个机械设备的安装精度和使用功能 一 装配的工艺过程 1 装配前的准备工作1 研究和熟悉装配图的技术条件 了解产品的结构和零件作用 以及相连接关系 2 确定装配的方法 程序和所需的工具 3 领取和清洗零件 2 装配装配又有组件装配 部件装配和总装配之分 整个装配过程要按次序进行 1 组件装配将若干零件安装在一个基础零件上而构成组件 如减速器中一根传动轴 就由轴 齿轮 键等零件装配而成的组件 2 部件装配将若干个零件 组件安装在另一个基础零件上而构成部件 独立机构 如车床的床头箱 进给箱 尾架等 3 总装配将若干个零件 组件 部件组合成整台机器的操作过程称为总装配 3 装配工作的要求1 装配时 应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格 检查有无变形 损坏等 并应注意零件上各种标记 防止错装 2 固定连接的零部件 不允许有间隙 活动的零件 能在正常的间隙下 灵活均匀地按规定方向运动 不应有跳动 3 各运动部件 或零件 的接触表面 必须保证有足够的润滑 若有油路 必须畅通 4 各种管道和密封部位 装配后不得有渗漏现象 5 试车前 应检查个部件连接的可靠性和运动的灵活性 各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位置 试车前 从低速到高速逐步进行 二 典型组件装配方法 1 螺钉 螺母的装配螺钉 螺母的装配是用螺纹的连接装配 它在机器制造中广泛使用 装拆 更换方便 易于多次装拆等优点 螺钉 螺母装配中的注意事项 1 螺纹配合应做到用手能自由旋入 过紧会咬坏螺纹 过松则受力后螺纹会断裂 2 螺母端面应与螺纹轴线垂直 以受力均匀 3 装配成组螺钉 螺母时 为保证零件贴合面受力均匀 应按一定顺序和要求进行旋紧 并且不要一次完全旋紧 应按次序分两次或三次旋紧 以消除应力集中 4 对于在变载荷和振动载荷下工作的螺纹连接 必须采用防松保险装置 2 滚动轴承的装配滚动轴承的装配多数为较小的过盈配合 装配时常用手锤或压力机压装 轴承装配到轴上时 应通过垫套施力于内圈端面上 轴承装配到机体孔内时 则应施力于外圈端面上 若同时压到轴上和机体孔中时 则内外圈端面应同时加压 如果没有专用垫套时 也可用手锤 铜棒沿着轴承端面四周对称均匀地敲入 用力不能太大 如果轴承与轴是较大过盈配合时 可将轴承吊放到80 90 的热油中加热 然后趁热装配 三 拆卸工作的要求 1 机器拆卸工作 应按其结构的不同 预先考虑操作顺序 以免先后倒置 或贪图省事猛拆猛敲 造成零件的损伤或变形 2 拆卸的顺序 应与装配的顺序相反 3 拆卸时 使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤 严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击 4 拆卸时 零件的旋松方向必须辨别清楚 5 拆下的零部件必须有次序 有规则地放好 并按原来结构套在一起 配合件上做记号 以免搞乱 对丝杠 长轴类零件必须将其吊起 防止变形 四 公差与配合 第七章 工程识图 机械设备安装是严格按照工程图纸上的方位尺寸和相关技术要求进行施工的 因此对于工程图纸的准确识别关系到设备安装位置的正确与否以及是否能够满足其验收标准 在实际施工中 由于未识清图纸而弄错了设备的安装尺寸和位置所导致的返工 延工对于工程顺利进展以及公司的声誉具有巨大危害 下面针对EM1包环吊的 环梁及环轨 图进行叙述识图相关的要点 环梁及环轨1 首先 我们需要了解图纸的相关信息 图纸名称 编号 版次 页数以及适用范围 用于哪项工程 哪个机组 哪台设备等 2 图纸上部件所描述的各个子项 这个可以根据图纸所附带的明细表进行一一对应 3 各个部件的形位尺寸 形状尺寸 部件本体的长 宽 高位置尺寸 相对某一基准或某一部件的标高 半径 角度 横向 或纵向 距离4 各个部件之间的关系 位置关系 上 下 左 右联接方式 螺纹联接 焊接 销联接 键联接 铆接等比如螺栓联接 在图纸上或是明细中我们应该注意其规格型号以及配套的螺母 垫圈种类和规格比如焊接 在图纸我们应该注意其焊接符号 焊接方式 点焊 三面焊等 焊角高度等功能结构 某一部件对另一部件进行制约或联合起来实现某一功能5 图纸上的相关技术要求 第八章 核岛安装钳工工作应用举例 一 测量与放线测量与放线在核岛机械设备安装的设备定位和精度检查上尤为重要 它直接影响到机械设备安装的质量 它是整个机械设备安装的关键 专业的测量人员所用到的测量器具有 全站仪 水准仪等 队内的钳工一般用到的测量放线工具为 钢卷尺 皮尺 弹簧秤 钢直尺 水平尺等 具体的测量放线工作体现在 1 设备基础的检查 标高 半径 跨距 水平度 横向倾斜度 纵向倾斜度 地脚螺栓孔的中心等等 2 轨道梁上轨道的中心线 3 轨道梁 轨道的直线度 水平度 横向倾斜度 纵向倾斜度等 4 部件 如轨道上的小车限位