工程机械维修工程复习资料

1、工程机械维修工程复习资料第五章 机械零件的修复技术与再制造机械故障机械的某些部件和零件的工作能力丧失和工作性能低于规定的要求。 机械故障的分类自然磨损故障、事故性故障。 按故障产生的具体原因，故障分类： 1.零部件配合关系遭到破坏而引起的故障2.零部件相互位置精度遭到破坏引起的故障3.零部件间连接松动或脱开及某些部件缺乏及时的调整所造成的故障零件修复的任务是恢复有修复价值的损伤零件尺寸、几何形状和力学性能。零件修复的三种基本方法： 1修理尺寸法对已磨损的零件进行机械加工，使其重新具有正确的几何形状（改变了原有尺寸）。 2名义尺寸修理法利用堆焊、喷涂、电镀和粘接等方法增补磨损表面，再机械加工，恢

2、复其名义尺寸、几何形状及表面粗糙度等。 3通过特别修复技术改变零件的某些性能，或利用零件的金属塑性变形恢复零件磨损部分的尺寸和形状等等。旧件修复的特点： 1零件品种较多，数量较少，甚至是单件生产，零件尺寸、结构复杂。 2加工余量小，且有一定限制。原有基准损坏，定位复杂化，有时只进行局部加工。 3工件硬度高，甚至要切削淬硬的金属，加之磨损与变形等，修理困难较大，加工技术要求较高。5.1.1 机械加工修复中应注意的问题 定位基准与加工精度 轴类零件的圆角 表面粗糙度 零件的平衡修复中定位基准的选用应遵循的原则： 基准重合原则选择设计基准作为定位基准； 基准统一原则在多道工序中采用一组可方便加工其他

3、表面的基准来定位； 均匀性原则以变形和磨损最小的基面作为定位基准，保证重要表面加工均匀。2. 轴类零件的圆角承受交变载荷的轴类零件，对应力集中很敏感，在形状和尺寸改变处应有圆角过渡。 圆角处的最大应力比轴颈中部的应力大24倍。3零件的表面粗糙度改善措施：提高表面加工精度和光洁度，采用抛光或滚压。配合件的新尺寸，称为修理尺寸，修后配合尺寸改变了，但配合精度没有改变。修理尺寸确定原则：根据相配两零件中重要而复杂的零件确定。修理尺寸法的种类： 1.标准尺寸修理法各级修理尺寸的间隔值为定值，修理尺寸和修理次数由国家或生产厂家统一规定，修理厂只修理配合件中的一个，另一配件由配件厂统一供应。2.任意尺寸修

4、理法修理尺寸的间隔值为变数，先加工主要配合件，不必达到一定的修理尺寸，再根据已加工好的零件尺寸更换或修复其配合件。5.1.3 附加零件法分类：镶套修复法；局部更换法。5.1.4 换位修理法 将零件磨损（或损坏）部分翻转一定角度，利用零件未磨损（或未损坏）的部位恢复零件的工作能力。5.1.5 钳工加工修复 1铰孔，2. 珩磨；3. 研磨；4刮削；5钳工修补焊修可分为焊接、补焊与堆焊等。焊接和补焊又分为电焊、气焊与钎焊。中碳钢焊接时易产生裂纹，裂纹有热裂纹、冷裂纹和热应力裂纹之分。铝合金的焊接特点及可焊性 铝合金件焊修的难度要比其他材质大。气焊、碳弧焊、金属极电弧焊及钨极氩弧焊都可以用来补焊铝合金

5、铸件。5.2.5 堆焊 在零件表面堆敷一层金属，使零件得到一定尺寸或赋予工作表面一定的特殊性能。堆焊的方法：手工堆焊、埋弧堆焊、振动堆焊、等离子弧堆焊、火焰喷焊。2火焰喷焊 将合金粉末加热后喷涂并熔化在零件上形成堆焊层的过程叫喷焊，使用氧-乙炔为火焰喷焊。 火焰喷焊是金属喷涂和金属堆焊两种工艺的复合。克服了喷涂层结合强度低、硬度低等缺陷，同时使用高合金粉后，可使喷焊层具有一系列特殊性能。5.3 金属热喷涂修复（金属喷涂或金属喷镀） 热喷涂是用高速气流将已被热源熔化的粉末材料或线材吹成雾状，喷射到零件表面上，形成一层覆盖物的修复工艺。5.3.1 几种金属喷涂的原理 电弧喷涂 氧乙炔火焰喷涂 等离

6、子喷涂3等离子喷涂 通过气体把金属粉末送入高温射流而实现喷涂的。1 喷涂层的形成过程喷涂层由金属颗粒、氧化物、氮化物和孔隙组成。2.2 喷涂层的性能 喷涂层硬度 喷涂层的硬度高于所用金属丝的硬度，喷涂层的耐磨性 喷涂层较高硬度和较好的适油性能，使涂层具有较好的耐磨性。但在干摩擦条件下，喷涂层的耐磨性很差。喷涂层对零件疲劳强度的影响 喷涂前零件的表面准备及涂层内存在的残余拉应力会对疲劳强度产生一定影响，应注意选择对零件疲劳强度影响不大的表面粗糙方法。 喷涂层的机械强度 喷涂层的非金属熔合型结构使其机械强度较低，钢质喷涂层的抗拉强度极限为150250MPa（等离子涂层最高）。5.3.2 喷涂工艺

7、喷涂或喷焊工艺过程包括：表面准备、喷涂及喷涂后加工。5.5.1 零件的压力加工修复法 按外力作用方向和零件变形方向可分为：墩粗、压延、胀大、缩小、校正、滚压和挤伸等。校正方法：压力校正、火焰校正和敲击校正。1压力校正 2火焰校正 是用气焊炬迅速加热工件弯曲的某一点或几点，再急剧冷却。零件的表面处理使零件的工作表面经较理想的表面强化、处理工艺，大大提高零件的强度、硬度、耐磨性和抗疲劳性。冷作强化利用金属的塑性特点，在一定条件下使金属表面在外力作用下产生塑性变形和表层组织结构的改变而不破坏金属整体形状的加工方法。1滚压强化用很硬的滚子对零件表面滚压，使零件形成紧密的冷作硬化层，并降低零件的表面粗糙

8、度。2挤压强化利用挤刀或钢球等挤压工具，对工件表面施加一定力，使其产生塑性变形，表层产生冷硬或残余应力，提高硬度和强度。3射丸强化 包括喷丸和抛丸，喷丸用400500kpa的压缩空气，将小铁丸高速喷向零件表面；抛丸用旋转的圆盘将小铁丸抛向零件表面，使表面冷作硬化，产生残余压缩应力，提高疲劳强度。4敲击强化 ；5水流喷射强化电火花表面强化工艺通过电火花的放电作用把一种导电材料涂敷熔渗到另一种导电材料的表面，从而改变后者表面的性能。1离子氮碳共渗电接触加热表面淬火利用接触电阻加热工件表面，靠工件自身的热传导或水冷却，使表面局部淬火。5.7.1 零件修复方法选择的原则选择原则：修出的零件必须满足使用

9、要求，质量可靠、经济合算、技术先进、工艺合理。5.7.2 选择修复工艺时应考虑的因素同一性原则对一个零件不同的损坏部位所选用的修复方法应尽可能少。耐用性系数：修复件的寿命至少要达到新件的80%，对拆卸困难或使用寿命决定整个总成使用寿命的重要零件，寿命要求最少与新品相同。多处损伤的机械零件全面修复的方案按下述原则合并：同一性原则；避免各修复工艺之间的相互不良影响（例如热影响）；尽量采用简便而又能保证质量的工艺。第六章 典型零件的修复 基础件指装配其他各种零件、组合件及总成的零件。基础件常见的缺陷及产生的原因1变形；2裂纹；3轴承座孔、安装面及配合表面的磨损；4螺栓孔的损坏轴承座孔的检测与修复 检

10、测：用内径百分表测量其圆度和圆柱度；缸体上平面平面度的检测测微法 用固定和可调支承调整被测表面上最远三点使其距平板等高；用带百分表的测量架对被测表面进行测量，百分表最大与最小读数的差值为其平面度误差。平尺拖表法 将平尺放在被测平面上，保持表座两个条状平面与平尺紧密贴合，沿平尺滑动表座，在工字平尺处于不同方向和部位时，百分表的最大跳动量即为被测平面的平面度误差。（3）基础件裂纹的修复 修理方法：粘接、焊接和螺钉填补等。对破洞和裂纹集中部位，也可采用螺钉固定补板，破洞和裂纹间涂以环氧树脂以保持其密封。3基础件整形修复中应注意的几个问题 （1）加工余量 基础件整形加工最突出的困难是允许加工余量特别小

11、（0.21.0mm)。（2）定位基准 基础件变形后，原来的定位基准不能使用，首先以关键轴线作为基准修复定位基准，然后修复各个表面。6.2.1 曲轴常见的缺陷 1主轴颈与连杆轴颈的磨损圆度和圆柱度误差超限。2轴颈表面产生的缺陷 轴颈烧伤；轴颈表面划痕。3曲轴的裂纹与折断 4曲轴的弯曲与扭曲 原因：发动机超负荷、超速工作。曲轴连杆组不平衡引起发动机振动，或配合间隙过大引起冲击载荷。起动过猛或突然加载，爆燃引起超负荷。烧瓦抱轴、飞车、打碎活塞及连杆折断等引起的集中负荷。5曲轴的其他缺陷 6.2.2 曲轴的检验 1轴颈磨损的检测圆柱度和圆度：用外径千分尺测量。2各轴颈同轴度误差的测量 修复后的曲轴，各

12、主轴颈同轴度误差不得超过0.05mm。 3曲轴的弯曲检测4连杆轴颈与主轴颈平行度误差的测量 5曲轴扭曲的测量6曲轴回转半径的测量6.2.3 曲轴的校正1冷压校直 用衬有铜垫的V形支架将两端主轴颈支撑在20t压床上，在弯曲的反方向对主轴颈加压。 2表面敲击校直（冷作） 用手锤或气锤敲击曲柄臂表面，由于冷作产生残余应力，使曲柄臂变形，曲轴轴线位移。3火焰校直 4组合式曲轴的校直1曲轴轴颈的修磨 顺序：先弯扭校正，后修整正时齿轮与飞轮轴颈，最后修磨主轴颈和连杆轴颈。（1）定位基准的选择 修磨曲轴采用的定位基准有：飞轮凸缘外表面；正时齿轮轴颈；后端滚动轴承座孔、曲轴前端中心孔等。不得用回油螺纹和油封轴

13、颈表面。（2）轴颈的修磨 在专用曲轴磨床上先磨主轴颈，后磨连杆轴颈，从磨损最严重的轴颈开始磨削，保证轴颈表面淬火层不退火，轴颈表面不产生裂纹。 磨削曲轴时砂轮的圆角要适当；粗磨采用切入进给法；精磨采用纵向进给法。气缸磨损：主要是粘着磨损和腐蚀磨损。 气缸套磨损的程度是决定发动机是否需要大修或小修的主要依据。1缸套磨损的特点 轴向磨损： 气缸工作表面磨损是上大下小，当活塞在上止点时，第一道活塞环相对应的缸壁磨损最大。周向磨损： 气缸沿圆周方向磨损形成不规则的椭圆形，各向的磨损量相差35倍，最大磨损区在气缸沿纵断面磨损最大的截面上。（3）气缸产生拉缸影响拉缸的因素：在磨合时，由于工作面干摩擦即以大

14、负荷工作，微观接触应力过大产生塑性变形，形成局部高温与过热；活塞与缸套间热配合间隙过小；润滑油不足或油环刮油能力过强，滑动面间缺油；缸套加工时，珩磨头过钝，将基体金属挤压到石墨片脉床上，形成“覆盖薄皮层”，使表面贮油性与磨合性变坏；缸套材料、活塞环材料相同或相近。缸套上支承面处裂纹：缸套高出缸体上平面过多、缸垫过薄、缸盖螺母过紧，缸套支承面与外定位圆柱面不垂直等。（1）缸套的检查缸套的测量位置 位置I-I第一道气环上止点所对应的位置； 位置-缸套的中部； 位置-下面一道油环下止点所对应的位置。 纵向平行曲轴（顺曲轴）方向A-A ；横向垂直曲轴（横曲轴）方向B-B。气缸与活塞的间隙：活塞在上止点

15、时，活塞裙部下端对应的缸壁间隙（相当于位置）。测量方法 1)根据气缸公称直径（或修理尺寸），选用适当长度的可换测头，使测头自由状态下的长度大于气缸公称直径0.5lmm。2)将外径百分尺调到缸套公称直径（或修理尺寸）并固定。将内径百分表测头两端置于外径百分尺测杆内，使其压缩至公称直径，转动百分表圈，使“0”刻线对准大指针。 3)将缸套内表面擦净，内径百分表放入气缸时稍微倾斜，再使内径百分表测头与缸壁垂直，并缓慢地左右摆动，最小读数为该位置气缸内径的偏差。 4)测量上下不同位置，可得气缸的圆柱度。测量同一横断面上不同方向，可测得气缸圆度。 4缸套的加工修理修理间隔尺寸：柴油机为0.50mm、0.7

16、5mm或1mm。 珩磨是一种高精度的加工方法，加工工具是带有砂条的珩头。珩磨头旋转并上下往复运动。以缸套定位，并与主轴挠性联结。2轴的部分修复内容中心孔损坏 弯曲 可采用冷校直和热校直。圆角磨伤 磨损 轴颈磨损变成椭圆形或锥形，视磨损程度不同选用镶套、镀铬和镀铁、电刷镀、堆焊、热喷涂、粘接等。 裂纹和断裂；花键磨损；其他。6.3.3 齿轮的修复 齿轮失效形式有轮齿折断与齿端崩齿、齿面接触疲劳、齿面磨损及齿面严重塑性变形等。修复齿面缺陷应注意以下几点： 单面受力的齿轮单面损坏，可用换位法修复。 对非渗碳齿轮齿面缺陷可用堆焊或氧乙炔焰金属粉末喷焊工艺修复，再进行机加工。 渗碳齿轮齿面缺陷的修复。通

17、常采用先去掉渗碳层再进行堆焊，然后粗加工齿面再渗碳处理，最后进行精加工。塑性变形法只适用修复模数较小的齿轮。 变位切削法。大传动比、大模数的齿轮，对大齿轮进行负变位修复，配换新的正变位小齿轮，保证中心距相等。1齿轮泵的主要故障 故障特征：实际流量下降、输出压力太低。 原因：零件配合间隙磨损增大，内漏增加。齿轮泵外漏：密封件划伤或骨架弹簧脱落，密封件老化。第八章 现代柴油机典型修理装配工艺疲劳强度高； 耐磨性好；抗咬合性好、嵌藏性好； 顺应性好； 耐腐蚀性好；抗热变形性好，承载能力高。) 现用滑动轴承的性能与特点硬基体软质点的铜铅合金及高锡铝合金轴承适用于大功率，高转速的重型柴油机，而软基体硬质

18、点的白合金轴承多用于中小型发动机。1锡基巴氏合金：2高锡铝合金；3铜铅合金： 4三层金属轴承：3）轴承的选用与修配按公称尺寸每加厚0.25或0.50mm为一级修理尺寸，选定后应进行如下检查与修整：1高出度检查与修整高出度不足会使轴承钢背与轴承座孔间的贴紧度不够而磨损，严重时会出现走外圈(滚瓦)现象。高出度过大会使轴承与座孔的过盈量太大而在分界面处“卡邦”，一般为0.100.18mm。2内孔几何形状的检验将轴承装入座孔，按规定扭矩上紧轴承螺栓，其圆度、圆柱度误差均不得超过0.01mm。烧瓦抱轴后，分界面处的直径缩小，垂直于分界面的直径增大。3配合间隙的检验与修配4轴承与曲轴的试装配若转动阻力很大

19、或不能转动，应拧松轴承螺栓，直至能够转动，再取出轴承检查印痕。若印痕在分界面处，则过盈量太大或座孔变形使轴承产生“卡邦”现象，应适当锉修瓦口。如果印痕在轴承边上，则磨削轴颈过渡圆角过大而产生的“卡边”现象，可用刮刀适当刮削轴承的卡边印痕。若部分轴承中部有明显的摩擦印痕，则是轴承内孔不同轴或曲轴弯曲变形。5曲轴轴向间隙的检查与调整8.1.2 曲轴与轴承的安装1）油道的清洁2) 轴承的安装与润滑注意定位唇或定位凸台与座孔配合，给轴承内表面涂适量机油。将打记号的一侧朝向发动机前方。 带上锁片，拧入螺栓，从中间到两边分二至三次上紧到规定扭矩。3)其他零件的安装注意飞轮与接盘的相对安装位置，便于查找上止

20、点、喷油提前角、气门开启角等。8.2 缸套的检验与安装8.2.1 技术检验缸筒与活塞裙部配合间隙8.2.2 气缸套的安装1缸套安装孔的清洁2检查调整气缸的高出度不装阻水圈，带上缸肩垫片，缸套高出度0.100.18mm，各缸高出度差0.020.05mm。3阻水圈的安装4气缸套的安装与检验在阻水圈处涂以肥皂水，带好缸肩垫片，将缸套垂直放入气缸安装孔内。1活塞裙部磨损活塞裙部与气缸套的配合间隙过大，活塞敲缸，造成冲击磨损；配合间隙过小，活塞裙部壁厚处烧蚀拉损，甚至活塞卡缸。2活塞环槽磨损及环岸断裂活塞环与环槽侧隙增大，轻者窜机油、漏气，重则环和环槽冲击发响，甚至环岸断裂。3活塞销座孔磨损与裂纹销及座孔冷态过盈配合，热态过渡配合；磨损过度，销子撞击座孔产生异响，甚至产生裂纹。4活塞顶部烧蚀和裂纹1活塞的更换同一组活塞必须同一厂牌同一尺寸分组，直径差0.025mm，重量差活塞重量的1。活塞裙部的几何形状必须符合要求。新活塞的活塞销座孔尽量不要铰削，根据尺寸分组选配合适的活塞销。 1）活塞环的检验开口间隙 用活塞把活塞环顶推到该道环的上止点位置，用塞尺检查环的开口间隙。2侧隙 活塞环在槽内与环槽上下侧壁间的间隙。3.背隙 活塞环背面与环槽底之间的间隙。4弹力的检验5漏光度的检验1连杆变形的检验变形形式有弯曲、扭曲和双重弯曲等。2连杆大小端轴承安装孔磨损与变形连杆大端轴承孔椭圆变形后长轴