机械零件的拆卸与装配

机械零件的拆卸与装配 拆卸和装配前的准备拆装操作的基本原则螺纹连接的拆装销连接的拆装键连接的拆装轴与孔的配合轴与毂连接的拆卸轴与毂连接的装配 拆卸和装配前的准备 技术准备工具和器材准备 技术准备 拆装前仔细查看图纸资料 了解清楚机械设备的装配结构 配合尺寸公差和技术要求 了解清楚设备零件本身的功能作用 配件结构和材质 对大部件 大零件还应知道其重量 确定拆装方法 顺序和起重措施等 尤其对未拆装过的 较复杂的或不熟悉的设备更应充分作好技术准备 此外 电厂机械中常会碰到很重很大的机件 还应考虑起吊方案 工具和器材准备 拆装前应根据拆装方法准备好所需的工具和器材 尤其是一些专用的和平时不常用的工具器材 在拆装前应保质保量到位 对磨煤机 给煤机 风机 空预器等大型设备进行拆装时 事前应对葫芦 千斤顶 卷扬机 绳索 绳卡 垫术以及专用工具 吊架 夹具等一一进行实物核实 并严格检查其起重 承载能力及安全可靠性 安装 组合的场地准备照明 电源等动力准备 拆卸的基本原则 现场拆卸时 必须先断开电源 并在电源开关处挂出警示牌 防止意外启动设备 必要时做好防止转动的措施 拆卸前应清除影响操作的障碍物 清洁干净机壳 护罩 避免杂物 污物掉入机内 不盲目拆卸 应按需要拆卸 对配合件之间的配合位置 间隙等作好标记 记录 按正确合理的顺序拆卸 一般先拆外部附件 再拆下内部部件 再对部件分拆零件 对结构较复杂组成零件较多的部件还应编号 记录拆卸顺序 并存放好已拆下而易丢失的细小零件 讲究拆卸方法和技巧 不鲁莽操作 避免损坏可再用和可修复的零件 装配的基本原则 装配前必须对零件仔细检查 包括检查零件有无缺损和是否达到要求的装配尺寸精度 避免将对功能作用 装配有影响的零件装上 装配前应清洗干净零件 并加注所要求的润滑油 脂 按正确的顺序装配 一般装配顺序恰好与拆卸顺序相反 即后拆下的先装 先将零件组装成部件 再装上机器 装部件时通常按先内后外的顺序 对较复杂的无装配图的 则应按拆卸时的编号记录 并与拆卸相反的顺序装配 注意保持原件的拆卸性能和维修性 部件组装完后须经检查 认定无误后再装上机器 整机装好后应作最后检查 看是否完全符合技术要求 符合润滑与密封要求 联接件 紧固件 安全锁紧装置是否可靠等 做好装配后的彻底清理工作 防止工具 钢材 螺栓 焊条 棉纱抹布 施工垫板 支架等杂物遗留于机内 零部件的清洗 通常 零件在拆下后都应清洗干净 以便于检查 测量 确定出可再用 可修理或报废的类别 只有干净的零件才便于鉴别是再用或进行修理 零件在装配前的清洗更是必不可少的 并应按要求在清洁的接触表面涂上润滑油 脂 对组装好后的部件还应最后擦拭 以方便总装时对位校正 表面油污的清洗 在电厂清洗零件表面通常采用手工方式 以棉布类进行擦洗和用刷子刷洗为主 清洗时应注意除掉棱边上留下的金属切屑 毛刺和接触面上粘附的电焊渣粒等 使之光洁 必要时可用油石磨光 手工清洗油污常用清洗液有专用的合成洗涤剂 煤油 轻柴油 汽油等 可根据零件油污情况 实际清洗效果和经济性选择合适的清洗液 其它污渍的清除 除油污外 零件表面也可能附着积炭 水垢 旧漆层 铁锈等 可根据不同情况分别采用不同的化学溶液 钢丝刷 刮刀 砂布等方法清除 还常见的是沉积于减速箱 蜗轮箱 轴承座油槽内的粉尘 磨屑等 对此在装配前需用特制的铲 勺 钩 棍 刷等工具将其清除 并清 冲 洗 擦拭干净 同时应保证油路管道 回油沟等清洁畅通 必要时用面粉粘连干净 螺纹的种类 螺纹连接的分类方式有多种 按螺纹连接紧固件的结构可分为螺栓 双头螺栓 螺钉 紧定螺钉和地脚螺栓几种基本型式 其中螺栓 双头螺栓 地脚螺栓必须配以螺母使用 螺钉 紧定螺钉则不用螺母 按螺纹种类分 螺栓 螺钉有普通粗牙螺纹 细牙螺纹 英制螺纹之别 最常用的是普通粗牙螺纹 螺纹按牙型分 有三角 梯形等 左右螺纹 螺纹按其方向分为右螺纹 顺丝或顺牙 和左螺纹 反丝或反牙 右螺纹是常用的 但有的地方出于专门考虑而采用左螺纹 旋转部件 如果是左螺纹连接紧固件 若扳手按右螺纹方向扳动 则会越扳越紧 左 右螺纹件可按右图所示方法辨别 正确使用扳手 扳手开度应与螺母 或螺钉 螺栓头 平行对边距离尺寸一致 使用活扳手时 调整的开口应适度 卡在螺母或螺钉头上不能有太大的旷动 以免损伤螺母 螺钉头 打滑伤人 不要随便使用加力杆 因为扳手手柄的长度是按螺纹能承受的扭矩和旋力设计的 随意加长易损坏扳手或拧断螺栓 螺钉 活扳手的优点是适合较多的尺寸范围 缺点是易打滑 呆扳手 套筒扳手或梅花扳手使用起来则安全可靠得多 锈死螺纹件的拆卸 可以用煤油或专用松动剂先浸润2O 30分钟 再适当敲击振动 使锈层松脱 用扳手扳动时 先向拧紧方向施力少许 然后按拧松方向施力 即可退出 双头螺栓的拆卸 双头螺栓拆卸时需将两个螺母同时旋拧至螺丝中部 并相对拧紧 然后用扳手卡住下面 靠内 的螺母 按拆卸方向扳动 即可拧出 拆卸双头螺柱较多时 也可采用专用工具 如右图所示 拆卸时用普通扳手即可操作 多个或成组螺纹拆卸顺序 多个或成组螺纹连接紧固件的拆卸 为防止受力不均匀引起零件损坏或拆卸困难 应按对称位置 交叉进行的原则旋动螺母 螺钉 对每一螺母 螺钉 松动半圈至一圈后再按第一轮的顺序 进行第二轮松动 直到同 平面上的所有螺纹连接紧固件不再存在锁紧力以后 才可逐个拆卸 断螺钉的拆除 拧人反螺纹螺钉法 在断螺钉的断口截面上钻一适当太小的孔 然后攻成反向螺纹 并拧入反向螺纹螺钉 再按断螺钉的拆卸方向施力扳动 打人多棱钢锥法 在断面上钻孔后 直接打入一个多棱 如四棱 钢锥 然后以扳手拧出断螺钉 焊接螺母法 在露出的断头上焊一螺母 然后拧出螺钉 断面锯槽法 在露出的断头断面上锯一槽口 然后用螺丝刀拧出 钻除法 用比断螺钉螺纹内径稍小的钻头 将螺杆部全部钻掉 剔出法 对较大直径螺钉 可用扁凿沿其外缘适当用力 慢慢剔出 螺纹连接的装配 装配时 除选择和使用扳手的要点用于拆卸外 还应注意以下几点 对螺纹连接件需作认真检查 其内容包括螺纹规格 长度 材料 加工精度应符合要求螺纹配合质量要好 能自由拧动 但又不能松旷 螺栓头是否端正 螺纹有无损伤 螺杆是否弯曲变形 有无裂纹螺栓头与被联接件的接触应平稳牢靠 尤其应注意如磨煤机中铸造而不经切削加工的衬板类工件表面是否平整 椭圆锥沉头坑表面是否光整 双头螺栓的装配 常用方法是先将两个螺母旋在螺栓上 用扳手将两螺母相互压紧 把螺栓一端旋人螺纹孔后 再扳动上 外 面一个螺母 即可将其拧紧在机件上 另一种装配法是用一专门的特别厚的六角螺母旋在双头螺栓上 再拧紧止动螺钉 然后用扳手拧专用螺母 即可将双头螺栓拧紧在机件上如右图 拧紧顺序对同一面上的多个螺钉 螺母 拧紧时 拧紧顺序仍应遵循对称 交叉 多轮重复的原则 使其接触面之间能均匀接触 贴合良好 受力匀称 螺纹连接的防松方式 双螺母防松 利用两螺母拧紧后的对顶作用防松 常以一薄型螺母作为副螺母 此种方式多用于低速重载或较平稳的场合 如电机及轴承箱的底脚螺栓 开口销防松 开口销穿过六角开槽螺母的槽和螺栓的销孔 穿过后再扳开两脚 此种方式多用于变载 振动易松之处 弹簧垫圈防松 结构简单 但不十分可靠 多用于不很重要的连接防松 电厂中更应注意不要将它用于温度较高的地方 以免弹簧垫圈失去弹性和防松能力 止退垫圈防松 依靠止遇垫圈的单耳及垫圈的一侧 或双耳固定螺母 当螺母拧紧后 必须将垫圈一边 或一耳 弯靠于螺母 另一耳弯靠在被联接件上 这种防松方法可靠 但只能用于联接件有可供弯耳靠紧之处 带翅垫圈防松 它专用于圆螺母的止退防松 将垫圈内翅套入螺杆或轴上铣好的浅槽中 圆螺母拧紧后须将垫圈外翅弯到螺母槽中 这种方式常用于滚动轴承和叶轮的固定 钢丝防松 这种方式常用于成对或成组螺栓的固定防松 它用低碳钢丝联锁 钢丝穿过螺母后必须拉紧 并注意穿绕钢丝的方向要正确 永久止动防松 以冲铆 焊接或粘结等法 使其成为不拆卸连接 作为永久止动防松方式 它们一般只用在装配后不再拆卸的地方 销的种类 销连接的拆卸 销孔为盲孔的 利用销钉上的拆卸螺纹拔出销孔为通孔的可冲出配合很紧的圆柱销也可用稍小于其直径的钻头钻除 销连接的装配 圆柱销装配需先将两连接件紧固在一起钻孔 其孔径宜比销钉直径小0 1 0 3mm 再用铰刀铰至配合尺寸 然后将销钉涂上润滑油装入孔内 打入销钉时用力应适度 能用铜锤击打更好 以免将销钉打成翻帽 若装定位销 则必须在钻 铰 装之前将两零件精确对位并用螺栓紧固之后再进行钻 铰 装工序 定位销的装配应注意将相互之间的距离尽可能离得远些 以使销钉所受剪力能尽量减小圆锥销装配稍有不同 需先钻成孔径递增的台阶孔后 再用锥度1 50的铰刀铰成锥孔 然后装人1 50的锥度销 键的类型 键的型式有多种 从它是否需预先被打紧来看 可分为两类 一类是平键和半圆键 构成松联接 一类是斜键 包括楔键和切向键 构成紧联接 平键中 按用途分为普通平键 导向平键和滑键三种 后两种属动联接 在电厂机械中常用的是静联接平键它的横切面是矩形 键的侧面是工作面 并依靠它与键槽的互相挤压锁紧而传递转矩 其顶面与轮毂键槽的槽底留有一定间隙0 10 0 40mm 平键按端部形状有圆头 A型 方头 B型 和单圆头 C型 三种 平键连接在电厂机械中应用相当广泛 键的功能 键主要用于轴和随轴转动零件 如齿轮 叶轮 皮带轮 链轮等 或摆动零件 如摇臂等 之间的周向固定 并传递转矩 键还能作轴向固定以传递轴向力 有些则能构成轴向动联接如花键等 因此 轴与轴上轮毂件的拆装多是和键的拆装相关联的 但因键的类型不同 其拆装顺序也不同 半圆键 半圆键因两侧面为半圆形 故称半圆键 它也是以侧面为工作面 工作原理与平键相同 半圆键的特点是可在轴上键槽中摆动而自动适应轮毂键槽底面的倾斜 但键的顶面与它具有一定间隙 半圆键尤其适于锥形轴与轮毂的联接 楔键 楔键它为斜键的一种型式 呈楔形柱体 键的上表面与轮毂键槽的底面都具有1 100的斜度 键的上下两面为工作面 分别与毂和轴上键槽的底面紧贴 依靠键 轴 毂之间的摩擦力和转动时所受偏压来传递转矩 楔键还能轴向固定零件和传递单向力 按楔键的端部形状 它有普通楔键和钩头楔键之分 前者又分为圆头 A型 和方头 B型 两种 有时为传递较大转矩和对轴上零件作轴向固定 而同时装有两个楔键 此时 两楔键的顶面斜向相反 两楔键布置在沿圆周互隔900 1200的位置上 通常间隔为1200 在磨煤机小齿轮与轴的联接中常如此应用 我厂采用的是两平键形式 切向键 切向键它是斜键的另一型式 由两个具有1 100斜度的键组成一对键 并必须同时使用 切向键上下两面是工作面 两工作面相互平行 键槽无斜度 工作面上的挤压力沿轴的切线方向 并靠压力传递转矩 因此 它传递转矩具有方向性 若要传递双向转矩 正反转 则必须使用两对方向相反的切向键 两对键之间互隔900 1350 通常为1200 两对不够时可用四对 键的拆卸 平键和半圆键连接都属于不受预紧力的松联接 拆卸时 通常将轮毂件打出或压出后键仍留在轴上键槽内 若需将键拆下 可用手钳类工具夹出 夹持时最好在键的两侧垫以铜皮 使其不受损伤 楔键拆卸需先拆键 后拆轴上轮毂件 拆键时可用击键器辅助 将其击出 对钩头键还可用起键器拆卸 拆卸时必须注意方向 对方向相反的两楔键的拆出绝不能盲目采用先拆卸轮毂件的做法 键连接的装配 装配之前 应对键和键槽进行检查工作面 检查轴上键槽 轮毂孔的键槽和键有无磨损 锈痕及挤压变形 测量三者的尺寸 看有无差错 尤其是平键 半圆键的宽度尺寸偏差和楔键的斜度不能有错 若不合质量要求 则应通过修整 配制或另铣插键槽等措施使其达到要求 然后再行装配 平键和半圆键的装配一般先将键装入轴上键槽内 适当敲击 使键的底面与槽底接触 且不能产生松动 然后再装入轮毂件 如齿轮 叶轮 皮带轮等 楔键装配需将轴与轮毂件装配到准确位置后 再将楔键用锤打人 打击时可借助击键器施力 必须注意的是 楔键放入时应辨明键与键槽的大小头及键向工作面 以使顶面斜向与轮毂内键槽底的斜向一致 轴与孔的配合 轴 孔之间的配合的松紧是由设计时所选择的公差配合决定的轴与毂连接的拆卸轴与轴上轮毂件 如齿轮 蜗轮 链轮 皮带轮 联轴器等 的连接是通过轴 孔之间的配合实现的 通常还同时使用了键连接 轴与毂连接的拆装不仅需要掌握实际操作技能 而且还应懂得公差配合 有关的物理知识以及与它们相关的计算方法 明白公差配合的等级 基准制 公差值 公差配合 配合有基孔制和基轴制 并分为间隙配合 旧为动配合 过渡配合 过盈配合 旧为静配合 3种 间隙配合是一类很松的配合 轴的直径小于孔的直径 最小间隙值为零 因此 其配合几乎都存在间隙 间隙配合的拆装都很容易 过渡配合是一类松紧适中的配合 但情况较复杂 它允许孔径稍大于轴径 出现配合间隙 也允许轴径大于孔径 获得配合过盈量 在电厂机械的实际拆装中所遇到的过渡配合往往有一定过盈量 过渡配合的拆装有一定难度 过盈量最大情况需要很大的压出或压入力 过盈配合是一类很紧的配合 轴径大于孔径 配合过盈量较大或很大 过盈配合一般用于很少拆卸的连接 其拆装难度大 配合过盈量的计算 由于轴与轮毂连接的拆装难易程度取决于轴 孔尺寸大小和它们配合时过盈量的大小 因此 为确知配合松紧情况 拆装人员应会配合过盈量的计算 其计算方法是 最小过盈量 或最大间隙值 孔的上偏差一轴的下偏差 注意 计算结果为正值时是间隙值 为负值时是过盈量 最大过盈量 孔的下偏差一轴的上偏差 举例如下 磨煤机小齿轮与轴的配合 其配合选择过渡配合 轴径为d 225 0 024 0 023 孔径为d 2250 0 045 求最大间隙值与最大过盈量 解 最大间隙值 孔的上偏差一轴的下偏差 0 045 0 023 0 068最大过盈量 孔的下偏差一轴的上偏差 0 0 024 0 024由计算结果可知 配合最松时出现间隙 最大间隙值为0 068mm 配合最紧时出现过盈量且最大过盈量为0 024mm 需要注意的是 在计算中 孔 轴的上下偏差交叉代入计算式时绝不能弄错 计算中数值的正负号不能错 此外 在实际装配时 常要实测轴 孔 核算实际过盈量 以了解配合的松紧和装配的难度 轴与毂连接的拆卸 对较大件及配合较紧的拆卸 宜先查阅图纸或上一次装配的实测记录资料 计算出设计最大过盈量或实际过盈量 以便选择拆卸方法和估计需要多大能力的拆卸工具 一般而言 拆卸力为装配力的1 7倍 装配力是可以按经验公式计算的 后面将作介绍 拆卸一般用击卸 压卸或拉卸法 通常可在常温下进行 但配合过紧时还需采用加热法 轴与毂连接拆卸的击卸法 击卸是一种最简单的方法 它借锤击力量使轴 毂互相脱离 达到拆卸的目的 视其配合件大小和互相配合的松紧 可分别选择手锤 有时也用木锤 铜锤 大锤或吊锤等作为击打工具击卸法在中小件和过盈量不大的拆卸中应用较多 使用手锤 大锤时应注意选择落锤点和控制力量大小 有时需依靠冲子帮助 以便着力准确 打击轮毂件时着力点应不断对称交替移动 使其四周都受到均衡的力量 以防轮毂偏斜 卡牢或损伤轴 孔 打击时 有时还需要用金属如铜 铝或木块垫在击打处 以防损坏零件 在拆卸大件采用大锤或吊锤时 事先应将零件垫平 垫牢固 并需留出轴 毂脱离的高度位置 若击打轴端 应垫以软金属块或木块 切忌直接击打轴的端面 以免打胀轴端或使顶针孔受损 击卸应注意安全 轴与毂连接拆卸的压卸和拉卸法 压卸和拉卸施力均匀缓慢 力的大小和方向容易控制 不易损坏零件 比击卸稳妥 但需要准备器具 压 拉 卸在拆卸较大零件或过盈量较大的配合时 应用较多 压卸可采用压力机 拉卸可用拉卸器 常称拉马 扒子等 有时还可以自制螺旋压力器或以梁 拉杆组成的拉 压 卸架 再借千斤顶的力量拉 压 卸轮毂件 轴与毂连接拆卸的加热法 加热拆卸轴与毂配合很紧 不易拆卸时可用加热轮毂件的方法使孔的直径扩大 也可用冷却法使轴的直接缩小 但冷缩法应用甚少 以减少拆卸力 严格讲 加热应经过计算后 再接预定的控制温度加热 加热温度一般控制在200 以下 若需再提高加热温度 最高也不能超过700 否则会降低零件机械性能和使用寿命 或者损坏零件 加热温度一般可按下式计算 t k d a 式中 t 轮毂件需加热达到的温度 一般控制在240 以下不影响零件质量 d 轴和孔配合的公称尺寸 mm a 被加热件的线膨胀系数 过盈量 mm 如不知过盈量 对过盈配合可取轴径d的0 08 0 14 对过渡配合可取d 8O 300 的0 02 0 05 轴径小取大值 轴径大取小值 K 系数 一般K 2 6 过盈小取大值 过盈大取小值 加热达到预定温度后 应迅速进行击卸或拉 压 卸操作 以充分利用孔的热胀时间拆卸 但必须在拆卸操作前做好各项准备工作 包括安全与防火措施 加热方法及温度鉴别 轮毂件加热可用煤 焦碳 尽量少用 木柴 氧 乙炔焰等 加热时应隔一定时间翻转变动加热位置 加热时先外后内的原则 外部不膨胀 内部是不会膨胀的 同时使其四周均匀受热 加热前应包扎好轴件 避免加热时与轮毂件一起升温 温度一般用温度计 点温仪加以判别 加热温度若无仪器测量 可用以下简单方法判别 破棉布沾机油 以夹具夹住与加热件接触 当温度达到14O 左右时 机油冒烟 或利用低熔点有色金属接触 其熔化温度分别是 锡231 9 铅327 4 锌419 4 铝660 轴与毂连接的装配 轴与毂装配的方法 要点和拆卸基本相同 区别在于二者施力方向相反 拆卸为压出力 装配为压入力 因此 装配前的技术和工器具准备也大致与拆卸相同 不同的是 装配前应对装配件的轴 孔 键槽和键进行一次严格的检查测量 计算出装配后的实际过盈量 以便确定采用何种装配方法 对轴 孔及键槽的表面质量检查 看其是否有锈迹 毛刺 切屑 擦伤等 如有 应立即处理 更重要的是 要仔细测量轴与孔 看是否符合装配要求 通常应对轴和孔沿轴向长度方向测量两端及中间3个圆切面位置 每一切面位置又应互成9O 各测一次 也即是轴 孔都应分别测6个数据 才能了解轴 孔是否出现椭圆 圆锥 鼓形 鞍形等情况测出数据后 还应计算出各处