《钳加工实训》-课件 课题4-7 内卡钳的制作-联轴器装配与轴系的对中调试

课题四内卡钳的制作1任务1内卡钳外形的加工任务2内卡钳的弯形任务3内卡钳的连接目录2任务1内卡钳外形的加工31．熟悉内卡钳的功能特点、适用范围和使用方法。2．了解手工矫正的工具和矫正方法。3．能独立完成内卡钳外形的加工。学习目标4任务引入内卡钳的制作过程包括矫正坯料、粗锉平面、划线、钻（铰）孔、弯形、精锉平面、铆接、淬火、抛光等步骤。本任务通过学习内卡钳、矫正等知识，完成内卡钳外形的加工。5一、内卡钳内卡钳用于测量圆柱孔的内径、槽宽等，如图所示。相关知识6内卡钳1．内卡钳的功能特点内卡钳的功能是测量内径和凹槽尺寸，它本身不能直接读出测量结果，而是要将测得的长度尺寸在钢直尺上进行读数，或先在钢直尺上取下所需尺寸，再去检验零件的尺寸是否符合。2．内卡钳的适用范围内卡钳具有结构简单、制造方便、价格低廉、维护和使用方便等特点，广泛应用于测量和检验精度要求不高的场合。对于锻铸件毛坯尺寸的测量和检验，内卡钳是最合适的工具。将内卡钳与外径千分尺搭配使用，可以测量孔的内径。73．内卡钳的使用方法（1）内卡钳在钢直尺上取尺寸法使用该方法时，钢直尺的端面须靠着一个辅助平面，内卡钳的一个钳脚也要靠着该平面。（2）内卡钳测量法如图a所示，用内卡钳测量孔的直径时，要使两钳脚测量面的连线垂直于内孔轴线，测量时一个钳脚靠在孔壁上，另一个钳脚由孔口略偏里面一些逐渐向外测试，并沿孔壁的圆周方向摆动，当摆动的距离最小时，内卡钳的开口尺寸就是内孔直径。8用内卡钳测量工件a）测量孔的直径b）测量槽的宽度9用内卡钳测量槽的宽度如图b所示。二、矫正消除金属材料或工件不平、不直或翘曲等缺陷的加工方法称为矫正，如图所示。10矫正1．手工矫正的工具（1）矫正平板、铁砧和台虎钳矫正平板、铁砧及台虎钳都可以作为矫正板材、型材或工件的基座。（2）锤子矫正一般材料均可采用锤子。矫正已加工表面、薄板件或有色金属制件时，应采用铜锤、木锤或橡胶锤等软锤子，用木锤矫正板料如图所示。11用木锤矫正板料（3）抽条和拍板抽条是采用条状薄板料弯成的简易手工工具，用于抽打较大面积的板料，如图所示。拍板是用质地较硬的檀木制成的专用工具，用于敲打不平、不直或翘曲板料。12用抽条矫正板料（4）螺旋压力工具螺旋压力工具适用于矫正较大的轴类工件或棒料，如图所示。13用螺旋压力工具矫正轴类工件2．手工矫正的方法（1）延展法延展法用于金属板料及角钢的凸起、翘曲等变形的矫正。板料中间凸起是变形后中间材料变薄引起的。矫正时可锤击板料边缘，使边缘材料延展变薄，厚度与凸起部位的厚度越趋近则板料越平整。锤击时，应由外向内进行，锤击力度应由重到轻，锤击点应由密到稀。中凸板料的矫平如图所示。1415中凸板料的矫平a）正确b）错误（2）弯形法弯形法主要用于矫正各种轴类、棒类工件或型材的弯曲变形。矫正前，先查明弯曲程度和部位，做上标记，然后将其凸部向上置于平板上，用锤子连续锤击凸处，使凸起部位材料受压缩短，凹入部位材料受拉伸长，以消除弯曲变形。对于直径较大的轴类、棒类制件，一般先将其装在顶尖上，找出弯曲部位，然后用压力机对突出部位加压校直，如图所示。16用螺旋压力工具矫正轴类工件（3）扭转法扭转法用于矫正条料的扭曲变形，如图所示。17用扭转法矫正条料a）用叉形扳手矫正b）用活扳手矫正c）角钢扭曲的矫正（4）伸张法伸张法用于矫正各种细长线材的卷曲变形，如图所示。18用伸张法矫正细长线材a）用木板矫正b）用木棒矫正任务2内卡钳的弯形191．了解弯形的概念与变形过程。2．掌握弯形前坯料长度的计算方法。3．掌握弯形的方法。4．能独立完成内卡钳的弯形。学习目标20任务引入上一任务已经完成了内卡钳制作板料的钻孔等外形加工，按照工艺流程，需要对板料进行弯形。本任务通过学习弯形概念与变形过程、弯形前坯料长度的计算方法、弯形方法等知识，完成内卡钳的弯形。21一、弯形概述将坯料（如板料、条料或管子等）弯成所需形状的加工方法称为弯形，如图所示。相关知识22弯形弯形是使材料产生塑性变形实现的，因此，只有塑性好的材料才能进行弯形。弯形后工件外层材料伸长，内层材料缩短，而中间有一层材料长度不变，称为中性层。弯形部分材料虽然产生拉伸和压缩，但其截面积保持不变。23二、弯形前坯料长度的计算如图所示为弯形时中性层的位置。24弯形时中性层的位置弯形中性层位置系数

x0

的取值见下表。由表可知，当弯形半径

r≥16t

时，中性层在材料的中间（即中性层与几何中心重合）。一般情况下，为简化计算，当

r/t≥8时，可取

x0=0.5进行计算。25弯形中性层位置系数

x0

的取值如图所示为常见的几种弯形形式。26常见的几种弯形形式a）、b）、c）内面带圆弧的制件d）内面带直角的制件内面带圆弧制件弯形部分中性层长度的计算式为：A=π（r+x0t）α/180°式中A——弯形部分中性层长度，mm；

r——弯形半径，mm；

x0——中性层位置系数；

t——材料厚度，mm；

α——弯形角，（°）。内面弯形成直角时，其弯形部分中性层长度可按弯形前、后毛坯体积不变的原理进行计算，一般采用经验公式

A=0.5t

计算。27三、弯形方法弯形方法有冷弯与热弯两种。在常温下进行的弯形称为冷弯；当弯形材料厚度大于5mm或对直径较大的棒料和管料工件进行弯形时，常需要将工件加热后再弯形，这种方法称为热弯。弯形虽然是塑性变形，但也有弹性变形存在，为抵消材料的弹性变形，弯形过程中应多弯些。281．板料弯形尺寸不大且形状不太复杂的板料、条料等单件或少量制件的弯形，可在台虎钳上进行操作，板料在台虎钳上的弯形方法如图所示。29板料在台虎钳上的弯形方法a）用木锤弯形b）用钢锤弯形c）较长板料弯形时的装夹2．管子弯形当管子直径在12mm以下时可以用冷弯的方法，直径大于12mm时可采用热弯的方法。管子弯形的临界半径是管子直径的4倍。当管子直径在10mm以上时，为防止管子弯瘪，必须在管内灌满、灌实干砂，管子两端用木塞塞紧，并将焊缝置于中性层的位置进行弯形，否则易使焊缝开裂，如图所示。30管子弯形方法冷弯管子一般在弯管工具上进行，弯管工具如图所示。31弯管工具任务3内卡钳的连接321．了解铆接的种类。2．熟悉铆钉与铆接工具。3．掌握铆接的形式与铆接的方法。4．了解黏合剂和粘接工艺。5．能独立完成内卡钳的连接。学习目标33任务引入上一任务已经完成了内卡钳的弯形，按照工艺流程，需要对板料进行铆接。本任务通过学习铆接、粘接等知识，完成内卡钳的连接。34一、铆接借助铆钉形成不可拆的连接称为铆接，如图所示。相关知识35铆接1—罩模2—铆合头

3—铆钉头4—顶模1．铆接的种类按使用要求的不同，铆接分为活动铆接和固定铆接两种；按操作方法的不同，铆接分为冷铆、热铆和混合铆。铆接的种类、特点及应用见下表。36铆接的种类、特点及应用37铆接的种类、特点及应用2．铆钉与铆接工具（1）铆钉铆钉的种类很多，按材质不同可分为碳素钢铆钉、特种钢铆钉、铜及其合金铆钉、铝及其合金铆钉；按形状不同可分为平头、半圆头、沉头、半圆沉头、管状空心铆钉等。常用铆钉的形状、特点及应用见下表。38常用铆钉的形状、特点及应用39常用铆钉的形状、特点及应用（2）铆接工具手工铆接工具除锤子外，还有压紧冲头、罩模、顶模等，如图所示。40手工铆接工具a）压紧冲头b）罩模c）顶模3．铆接形式及铆距（1）铆接形式铆接分为搭接（见下图）、对接（见下图）、角接（见下图）等几种形式。41搭接a）两块平板搭接b）折边搭接42对接a）单盖板式b）双盖板式角接a）单角钢式b）双角钢式（2）铆距铆距指铆钉间或铆钉与铆接板边缘的距离。在铆接结构中，有三种隐蔽性的损坏情况：沿铆钉中心线被拉断、铆钉被剪切断裂、孔壁被铆钉压坏。因此，按结构和工艺的要求，铆钉的排列距离有一定的规定。如铆钉并列排列时，铆距

t≥3d（d

为铆钉直径）。铆钉中心到铆接板边缘的距离：铆钉孔是钻孔时约为1.5d；铆钉孔是冲孔时约为2.5d。434．铆接方法（1）半圆头铆钉的铆接一般钳工工作范围内的铆接多为冷铆。如图所示为半圆头铆钉的铆接过程，先将铆接件彼此贴合，按划线钻孔、倒角并去毛刺等，然后插入铆钉，把铆钉圆头放在顶模上，用压紧冲头压紧板料，再用锤子镦粗铆钉伸出部分，并将四周锤打成型，最后用罩模修整。44半圆头铆钉的铆接过程a）压紧板料b）镦粗铆钉c）铆钉成型d）修整铆钉（2）沉头铆钉的铆接沉头铆钉的铆接同半圆头铆钉的铆接一样，是将几个零件通过铆接连接起来，但铆

接后铆头不突出于工件表面，故常用于要求表面平整、光洁的场合，铆接过程如图所示。45沉头铆钉的铆接过程（3）管状空心铆钉的铆接管状空心铆钉的铆接过程如图所示，将铆钉插入孔内后，先用样冲冲压一下，使铆钉孔口张开与工件孔口贴紧，再用特制冲头使翻开的铆钉孔口贴平于工件孔口。46管状空心铆钉的铆接过程（4）击芯铆钉的铆接击芯铆钉的铆接过程如图所示，将击芯铆钉插入铆件孔内，用锤子敲击钉芯，当钉芯敲到与铆钉头相平时，钉芯即被击到铆钉杆的底部。47击芯铆钉的铆接过程（5）抽芯铆钉的铆接抽芯铆钉的铆接过程如图所示，将抽芯铆钉插入铆件孔内，并将伸出铆钉头的钢钉插入拉铆枪（见下图）头部的孔内，然后启动拉铆枪。48抽芯铆钉的铆接过程拉铆枪二、粘接粘接是利用黏合剂把不同或相同的材料牢固地连接成一体的操作方法。粘接是一种常用的工艺方法，具有工艺简单、操作方便、连接可靠、变形小以及密封、绝缘、耐水、耐油等特点，所粘接的工件不需经过高精度的机械加工，也不需要特殊的设备和贵重原材料，特别适用于不易铆、焊的场合。因此，在各种机械设备的修复过程中取得了良好的效果。粘接的缺点是不耐高温、粘接强度较低。它以快速、节能、经济等优点代替了部分传统的铆、焊及螺纹连接等工艺。按照使用材料的不同，黏合剂可分为无机黏合剂和有机黏合剂两大类。491．无机黏合剂及其应用无机黏合剂主要是由磷酸溶液和氧化物组成的，工业上大都采用磷酸溶液和氧化铜，也可加入一些辅助填料，以得到所需要的性能。无机黏合剂有粉状、薄膜、糊状、液体等几种形态，其中液体形态使用最多。无机黏合剂操作方便、成本低，但强度低、脆性大、适用范围小。无机黏合剂在量具和刀具制造、设备修理、模具制造和定位件的固定上得到了越来越广泛的应用。502．有机黏合剂及其应用有机黏合剂通常由几种原料组合而成，它是以合成树脂为基体，再添加增塑剂、固化剂、稀释剂、填料、促进剂等配制而成。有机黏合剂一般由使用者根据实际需要配制，但有些品种已有专门生产厂家供应。有机黏合剂的品种很多，下面只介绍两种最常用的黏合剂。51（1）环氧黏合剂凡含有环氧基团的高分子聚合物黏合剂，统称为环氧黏合剂或环氧树脂。由于它具有粘合力强、硬化收缩小、耐腐蚀、绝缘性好、使用方便、只需施加较小的接触压力、在室温或不太高的温度下就能固化等优点，因而得到广泛应用。其缺点是耐热性差、脆性大，使用时如添加适当的增韧剂即能达到较好的粘接效果。（2）聚丙烯酸酯黏合剂该黏合剂常用的牌号有501、502。此类黏合剂的特点是没有溶剂，可在室温下固化，并呈一定的透明状，但因其固化速度较快，所以不适于大面积粘接。523．粘接工艺粘接工艺及注意事项见下表。53粘接工艺及注意事项54粘接工艺及注意事项课题五机床导轨镶条的配刮55任务1机床导轨镶条的拆卸任务2镶条导轨软带的更换任务3镶条活动平面的刮削目录56任务1机床导轨镶条的拆卸571．了解机床导轨的技术要求。2．了解机床导轨的种类。3．掌握导轨间隙的调整方法。4．熟悉镶条的分类与作用。5．能独立完成数控铣床导轨镶条的拆卸。学习目标58任务引入本任务通过学习机床导轨的技术要求、机床导轨的种类、导轨间隙的调整方法、镶条的分类与作用等知识，完成机床导轨镶条的拆卸。59一、机床导轨的技术要求1．良好的导向精度它包括导轨的形状误差和导轨之间的相互位置误差。2．足够的刚度导轨刚度是指在外力作用下，导轨抵抗变形的能力。增大导轨的刚度，可以减小外力作用下导轨的变形，确保导轨精度的稳定。3．良好的耐磨性导轨磨损将影响机床的加工精度和使用寿命，因此要求导轨的耐磨性好、表面磨损均匀、磨损后能调整和自动补偿。相关知识60二、机床导轨的种类1．静压导轨静压导轨的导轨面之间处于纯液体摩擦状态，不产生磨损，精度保持性好；摩擦系数小，低速时不易产生爬行；承载能力强；刚度高；承载油膜有良好的吸振作用，抗振性好。但是其结构复杂，需配置一套专门的供油系统，制造成本较高，多用于重型机床。静压导轨可分为开式静压导轨和闭式静压导轨两种。612．塑料滑动导轨塑料滑动导轨的摩擦系数低，且动、静摩擦系数差值小；减振性好，具有良好的阻尼性；耐磨性好，有自润滑作用；结构简单、维修方便、使用成本低。数控机床采用的塑料滑动导轨有铸铁-塑料滑动导轨和嵌钢

－

塑料滑动导轨。塑料层常用在导轨副中活动的导轨上，与之相配的金属导轨则采用铸铁或钢质材料。根据加工工艺不同，塑料滑动导轨可分为注塑导轨和贴塑导轨，导轨上的塑料常用环氧树脂耐磨涂料和聚四氟乙烯导轨软带。62（1）注塑导轨

注塑导轨如图所示，其注塑层塑料附着力大，具有良好的可加工性，可以进行车、铣、刨、钻、磨削和刮削加工；具有良好的摩擦特性和耐磨性，塑料涂层导轨的摩擦系数小，在无润滑油的情况下仍有较好的润滑和防爬行的效果；抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。63注塑导轨（2）贴塑导轨贴塑导轨在导轨滑动面上贴一层抗磨的塑料软带，与之相配的导轨滑动面需经淬火和磨削加工。软带以聚四氟乙烯为基材，添加合金粉和氧化物制成。塑料软带可切成任意大小和形状，用黏合剂粘接在导轨基面上。由于这类导轨软带采用粘接方法，故称为贴塑导轨。643．滚动导轨滚动导轨的特点是：摩擦系数小（一般为0.0025～0.005），动、静摩擦系数基本相同，启动阻力小，不易产生冲击，低速运动稳定性好；定位精度高，运动平稳，微量移动准确；磨损小，精度保持性好，寿命长；但抗振性差，防护要求较高；结构复杂，制造较困难，成本较高。65（1）滚动导轨块导轨滚动导轨块导轨是一种利用滚动体做循环运动的滚动导轨，其结构如图所示。66滚动导轨块导轨的结构1—防护板2—端盖3—滚柱4—导向片5—保持器6—本体（2）直线滚动导轨直线滚动导轨的结构如图所示，主要由侧面垫片、保持架、负荷滚珠列、轨道、防尘垫片、端部挡板、轴承壳体和润滑油接嘴等组成。67直线滚动导轨的结构1—侧面垫片2—保持架3—负荷滚珠列4—轨道5—防尘垫片

6—端部挡板7—轴承壳体8—润滑油接嘴三、导轨间隙的调整1．磨削或刮削压板结合面调整导轨间隙如图所示，调整间隙时，先用塞尺测量出导轨间隙的大小，然后卸下压板并磨削或刮削其结合面，直到配合间隙符合要求为止。68磨削或刮削压板结合面调整导轨间隙2．用垫片调整导轨间隙如图所示，用塞尺测量出导轨间隙大小后，通过改变垫片的层数或厚度来调整间隙，直至配合间隙符合要求为止。69用垫片调整导轨间隙3．用平镶条调整导轨间隙如图所示，调整导轨间隙时，拧松锁紧螺母和紧固螺钉，转动调整螺钉将平镶条推向导轨面，即可调整间隙。70用平镶条调整导轨间隙a）调整导轨间隙前的平镶条b）调整导轨间隙后的平镶条4．用楔形镶条调整导轨间隙如图所示，镶条的斜度一般为1∶40～1∶100，放在导轨副中接触长度较短的一个机件上，以减小楔形镶条长度。其原理是通过螺母带动镶条移动来达到调整间隙的目的。71用楔形镶条调整导轨间隙１—导轨２—楔形镶条３、４—调整螺母５—定位螺母四、镶条1．提高导轨使用寿命导轨通过密封设备和润滑油来保证其表面的光滑度和润滑状态，但是在长期使用过程中，外界环境、使用方式等因素会导致导轨表面出现磨损和损坏。2．提高导轨使用稳定性在工业生产中，导轨需要具有较好的稳定性。在长期使用过程中，导轨的承载能力会逐渐下降，导致使用不稳定。而加上平镶条可以有效地改善这种情况，提高导轨的使用稳定性。723．减少导轨卡滞现象加上镶条可以有效地解决导轨卡滞的问题，保证导轨的平稳性和稳定性。这是由于镶条可以填充导轨的间隙，从而使导轨更加平滑，减少卡滞现象。4．提高导轨的承载能力平镶条可以提高导轨的承载能力，从而延长导轨的使用寿命、提高其使用稳定性。这是由于平镶条通常可以承受较大的压力和冲击力，可以有效地保护导轨。5．降低导轨维护成本由于镶条的材料通常具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，因此可以有效地延长导轨的使用寿命，减少维护次数、降低维护成本。73任务2镶条导轨软带的更换741．了解导轨软带的性质。2．掌握机床导轨软带粘贴工艺。3．能独立完成镶条导轨软带的更换。学习目标75任务引入完成镶条拆卸后，需要更换旧导轨软带。本任务通过学习导轨软带的性质、机床导轨软带粘贴工艺等知识，完成镶条导轨软带的更换。76一、导轨软带的性质机床导轨软带是一种以聚四氟乙烯为基材的纳米高分子复合材料，是针对精度要求高的各类精密机床、数控设备及加工中心的高端产品。它含有丰富的固体润滑剂微粒，具有优异的摩擦磨损特性。导轨软带一般可粘贴在滑动导轨副的短导轨（动导轨或上导轨）上，使其与长导轨（静导轨或下导轨）配合滑动。相关知识77导轨软带的优点主要表现在以下几方面：1．高耐磨。耐磨性远远优于铸铁导轨，使导轨精度保持性更好。2．低摩擦。摩擦系数＜0.04，大大降低了驱动能耗。3．低爬行。动、静摩擦系数接近，微动进给定位精度高，运行平稳。4．吸振好。可减小噪声和振动，提高加工精度。5．润滑佳。自润滑性能好，即使润滑系统出现故障也可避免导轨擦伤。6．维修易。因软带硬度较金属低得多，所以磨损主要在软带上，维修只需更换新的软带，同时也彻底避免了床身导轨中凹。78二、机床导轨软带粘贴工艺机床导轨软带粘贴主要包括准备、裁剪、清洗、配胶、涂胶、粘贴、固化和加工8个环节。1．准备粘接场地需清洁，环境温度以10～40℃为宜，相对湿度＜75%。软带采用单面萘钠处理，深褐色一面为粘接面，蓝绿色一面为工作面。用剩的软带和专用胶需防潮、避光保存。792．裁剪

导轨软带裁剪尺寸可按金属导轨粘接面的实际尺寸适当放一些余量，宽度单边可放2～4mm，以防粘贴时滑移；长度单边可放20～60mm，便于粘贴时两端拉紧。3．清洗

粘接前需对金属导轨粘接面进行除锈、去油，可先用砂布、砂纸或钢丝刷清除锈斑杂质，再用丙酮擦洗干净、晾干；若旧机床油污严重，可先用NaOH碱液洗刷，再用丙酮擦洗；若有条件，也可对金属导轨粘接面做喷砂处理。同时用丙酮擦洗软带的深褐色粘接面，晾干备用。804．配胶

专用胶须随配随用，按A组分∶B组分=1∶1或2∶1的质量比称重混合，搅拌均匀后即可涂胶。5．涂胶

可用带齿刮板或1mm厚的胶木片进行涂胶。专用胶可纵向涂布于金属导轨上，横向涂布于软带上，涂布应均匀，胶层不宜过薄或过厚，胶层厚度宜控制在0.08～0.12mm。816．粘贴

导轨软带刚粘贴在金属导轨上时，需将其前、后、左、右蠕动一下，使软带与金属导轨全面接触；用手或自制木质滚动压轮从软带长度中心向两边挤压，以赶走气泡；对于大中型机床，可用BOPP封箱带粘贴定位。7．固化

固化在室温下进行，固化时间为不少于24h，固化压力为0.06～0.1MPa，加压必须均匀，可利用机床工作台自身的质量，将其反转压在床身导轨上，必要时再加重物。828．加工

固化后应先将工作台沿导轨方向推动一下，再将其抬起翻转，清除余胶，并沿着金属导轨粘接面方向切去软带的工艺余量并倒角。软带具有良好的刮削性能，可研磨、铣削或手工刮研至精度要求，机加工时必须加冷却液充分冷却，且进刀量要小；配刮则可按普通刮研工艺进行，接触面达70%即可。软带开油孔、油槽方式与金属导轨相同，但建议油槽一般不要开透软带，油的深度可为软带厚度的1/2～2/3，油槽边缘距软带边缘至少6mm。83任务3镶条活动平面的刮削841．了解刮削的过程、特点及作用。2．了解刮削余量。3．熟悉常用的刮削工具。4．掌握刮削方法及工艺。5．了解显点的作用。6．掌握刮削面的精度类型及检验方法。7．熟悉刮削面常见的缺陷及其产生原因。8．了解刮削刀具、量具的维护、保养方法。9．能独立完成镶条活动平面的刮削。学习目标85任务引入更换导轨软带后的镶条需要经过刮削才能满足机床导轨副对镶条的精度要求。本任务通过学习刮削特点及作用、刮削余量、常用的刮削工具、刮削方法及工艺、显点的作用、刮削面的精度类型及检验方法、刮削面常见的缺陷及其产生原因、刮削刀具和量具的维护与保养方法等知识，完成镶条活动平面的刮削。86一、刮削概述1．刮削过程利用刮刀刮除工件表面金属薄层的加工方法称为刮削，如图所示。相关知识87刮削2．刮削的特点及作用刮削具有切削量小、切削力小、产生热量少和装夹变形小等特点，所以能获得很高的尺寸精度、几何精度、接触精度和很小的表面粗糙度值。刮削后的表面形成较均匀的微浅凹坑，创造了良好的存油条件，有利于润滑和减少摩擦。因此，机床导轨、滑板、滑座、轴瓦、工具、量具等的接触表面常用刮削的方法进行加工。刮削工作的劳动强度大，生产效率低。88二、刮削余量机械加工所留下的刮削余量应当合适，一般为0.05～0.4mm，也可参考下表选取。89刮削余量mm三、常用的刮削工具1．刮刀刮刀是刮削工作中的主要工具，必须具有足够的强度和硬度，刃口锋利。根据刮削面形状的不同，刮刀分为平面刮刀和曲面刮刀两类。刮刀的种类及应用见下表。9091刮刀的种类及应用刮刀尺寸规格的选择因人而异，挺刮法与手刮法刮刀的长度不同，这两种刮刀的尺寸规格见下表

。92挺刮用刮刀规格mm手刮用刮刀规格mm2．研具研具是用来研接触点和检验刮削面精度的工具，通过与刮削表面磨合，以接触点多少和疏密程度来显示刮削平面的平面度，提供刮削依据。研具包括平面研具、角度研具、曲面研具等，常用研具的种类及应用见下表。93常用研具的种类及应用94常用研具的种类及应用3．显示剂（1）显示剂的作用工件和校准工具对研时，所加的涂料称为显示剂，其作用是显示工件误差的位置和大小。（2）显示剂的种类常见的显示剂有红丹粉油、普鲁士蓝油、印红油、松节油或酒精、烟墨油等，它们的特点、配制方法及应用见下表。9596常见显示剂的特点、配制方法及应用（3）使用显示剂的注意事项1）显示剂的放置要注意环保。2）显示剂在使用过程中应注意清洁，避免砂粒、切屑或其他污物渗入而划伤平板表面。3）粗刮时，应将显示剂调得稀些，然后用绑成球状的擦布蘸上显示剂，在平板上均匀涂色；粗刮时可涂厚些，以增加显点面积。4）精刮时，显示剂应调得稠些，涂色时应薄而均匀，以保证显点小而清晰。97四、刮削方法及工艺1．平面刮削（1）平面刮削方法平面刮削方法有手刮法和挺刮法两种。1）手刮法。手刮法的姿势如图a所示，右手姿势与握锉刀柄姿势相同，左手四指向下握住距刮刀头部约50mm处，刮刀与被刮削表面成20°～30°。同时，左脚前跨一步，上身随着往前倾斜，这样可以增加左手压力，也易看清刮刀前面研点的情况。9899平面刮削方法a）手刮法b）挺刮法2）挺刮法。挺刮法的姿势如图b所示，将刮刀柄放在小腹右下侧，双手并拢握在刮刀头部距刀刃约80mm处（左手在前，右手在后）。刮削时刮刀对准研点，左手下压，右手控制刀头方向，利用腿部和臀部力量，使刮刀向前推挤，在推动到位的瞬间，用双手同时将刮刀提起，完成一次刮点。（2）平面刮削步骤平面刮削有单个平面刮削和组合平面刮削两种。平面刮削一般要经过粗刮、细刮、精刮和刮花，具体见右表。100平面刮削步骤、方法及工艺要求101平面刮削步骤、方法及工艺要求102平面刮削步骤、方法及工艺要求103常见刮削花纹及刮削方法104常见刮削花纹及刮削方法2．曲面刮削先将锻好的毛坯在砂轮上进行刃磨。首先，右手握刀柄，使三角刮刀按照刀刃形状做弧形摆动，同时在砂轮宽度方向上来回移动。基本成型后，将刮刀调转，顺着砂轮外圆柱面进行修整，如图a所示。接着，为了方便后续的精磨，将三角刮刀的三个弧面用砂轮角开槽，如图b所示。淬火后，三角刮刀必须在油石上精磨，如图c所示。105三角刮刀的刃磨a）磨弧面刀刃b）在三角刮刀上开槽c）在油石上精磨（2）蛇头刮刀的刃磨

蛇头刮刀的刃磨如图所示，蛇头刮刀两平面的粗、精磨方法与平面刮刀磨法相同，刀头两弧面的刃磨方法与三角刮刀磨法类似。106蛇头刮刀的刃磨a）在砂轮上粗磨两弧面b）在油石上精磨两弧面（3）曲面刮削姿势

曲面刮削的姿势有两种：内曲面的刮削姿势和外曲面的刮削姿势。1）内曲面的刮削姿势。内曲面的刮削姿势有两种，一种姿势如图a所示，右手握刀柄，左手掌心向下，四指在刀身中部横握，拇指抵着刀身。刮削时，右手做圆弧运动，左手顺着曲面方向使刮刀做前推或后拉的螺旋形运动，刀迹与曲面轴线成45°交叉进行。另一种刮削姿势如图b所示，刮刀柄搁在右手臂上，左手掌心向下握在刀身前端，右手掌心向上握在刀身后端。刮削时，左、右手的动作和刮刀的运动方向与前一种姿势一样。107108曲面刮削姿势a）内曲面的刮削姿势一b）内曲面的刮削姿势二c）外曲面的刮削姿势2）外曲面的刮削姿势。外曲面的刮削姿势如图c所示，左手在前，右手在后，双手握住平面刮刀的刀身，刮刀柄夹在右腋下，用右手掌握刮削方向，左手加压或提起刮刀。刮削时，刮刀与外曲面夹角约为30°，应交叉刮削。（4）内曲面的研点方法

内曲面研点时，用标准轴或与内曲面相配合的轴作为研点工具，如图所示。109内曲面的研点方法（5）曲面刮削步骤曲面刮削也要经过粗刮、细刮、精刮。粗刮时，应使刮刀保持正前角，使刮削过程中前角较大，刮出的切屑较厚，刮削速度较快。细刮时，刮刀应具有较小的负前角，刮出的切屑较薄，能获得分布均匀的研点。精刮时，刮刀应具有较大的负前角，刮出的切屑很薄，可获得较高的表面质量。110五、显点显点是利用显示剂显示出工件误差的一种方法，它是刮削工艺中判断误差和落刀部位的基本方法，这种方法称为显示法。1．中、小型工件的显点一般是基准平板固定不动，工件被刮面在平板上推研。如被刮面等于或稍大于平板面，则推研时工件超出平板的部分不得大于工件长度

L

的1/3，如图所示。111112中、小型工件在平板上显点2．大型工件的显点当工件的被刮面长度大于平板尺寸若干倍的时候，一般将工件固定，将研具放在工件被刮面上推研（见下图），刮削应按照显点情况分轻、重进行。113大型工件的显点3．形状不对称工件的显点形状不对称工件的显点需特别注意，如果两次显点出现矛盾，应分析原因。图所示工件的显点可能“中间少外围多”，出现这种情况时若不进行具体分析，仍按显点刮削，那么刮出来的表面很可能中间凸出。因此应按如图所示适当地压和托工件，才能反映出正确的显点。114形状不对称工件的显点4．薄板工件的显点薄板工件刚度差，容易产生变形，所以只能靠其自身的质量在平板上推研，即使用手按住推研，也要使工件受的力均匀分布在整个薄板上，以反映其真实的显点，否则，往往会出现中间凹的情况。115六、刮削面的精度类型及检验方法刮削面精度包括尺寸精度、几何精度、接触精度、配合间隙及表面粗糙度等。不同精度类型的检验方法也有所不同，常见的检验方法有以下两类。1．刮削面接触精度的检验方法刮削面接触精度的检验方法是将被刮面与校准工具或与其相配合的工件表面对研后，将25mm×25mm正方形方框罩在被刮面上，根据方框内的研点数检验刮削精度，如图所示。116用方框检验研点数平面刮削中，各种平面接触精度研点数的要求见下表。曲面刮削中，常见的滑动轴承内孔接触精度研点数的要求见下表。117各种平面接触精度研点数的要求118常见的滑动轴承内孔接触精度研点数的要求2．平面度、直线度、配合精度、平行度及垂直度的检验方法如图所示为用方框水平仪检验刮削平面的平面度；有些精度要求较低的机件，配合面间的精度可用塞尺检验，如图所示；用标准平板和百分表检验平行度如图所示；用标准圆柱检验垂直度如图所示。119用方框水平仪检验平面度用塞尺检验配合面间隙120用标准平板和百分表检验平行度用标准圆柱检验垂直度七、刮削面常见的缺陷及其产生原因刮削面常见的缺陷及其产生原因见下表。121刮削面常见的缺陷及其产生原因八、刮削刀具和量具的维护与保养1．刮刀的维护和保养（1）清洁。使用后，应立即清洁刮刀。首先将金属碎屑清理干净，然后使用软布或纸巾将刮刀上的油脂等污渍擦拭干净。（2）防锈。刮刀容易生锈，因此需涂抹防锈油或防锈剂。在涂抹之前，要确保刀片完全干燥。存放刮刀时，可以将其放入干燥剂中，以吸收空气中的水分，防止生锈。122（3）保护刃口。刮刀的刃口是其最脆弱的部分，因此应避免与硬物接触或碰撞，刀头部位应用纱布包裹，妥善放置。（4）存放。存放刮刀时，可以将刮刀放入专用的保护套或保护盒中，放置在干燥、通风的地方，避免阳光直射和潮湿环境，减少与空气的接触，防止氧化和腐蚀。1232．方框水平仪的维护和保养（1）清洁。使用后，应用柔软的布轻轻擦拭水平仪的表面，清除灰尘、污垢和其他杂物。注意不得使用含有化学溶剂或有腐蚀性的清洁剂，以免损坏仪器的表面或影响测量精度。要特别注意V形测量面的清洁，这是保证测量精度的关键。124（2）存放。将水平仪存放在干燥、通风的环境中，避免阳光直射和潮湿环境。最好将水平仪放置在专用的保护盒或箱子中，以防止碰撞和损坏。如果长时间不用，可在各个工作面上涂防锈油，再放入专用盒内保存。应避免与腐蚀性物质接触，以免损坏仪器的表面或内部结构。（3）检查与校准。定期检查水平仪的气泡管是否完好，气泡是否在中心位置。如果发现气泡偏移，需由专业人员进行校准。1253．25mm×25mm正方形方框的维护和保养（1）清洁。使用后，应用柔软的布或专用的擦拭纸清除方框表面的油污、灰尘和其他杂质。清洁时，注意不要划伤或损坏方框的边缘和表面。（2）检查。检查方框的表面平整度，如有磨损或不平整，应及时修复或更换。（3）保养。不使用时，应将方框存放在干燥、无腐蚀的环境中，避免阳光直射和高温。定期对方框进行防锈处理，可涂抹一层薄薄的防锈油或防锈漆。避免与硬物碰撞或摩擦，以防方框变形或损坏。126课题六滚珠丝杠副的安装与调修127任务1滚珠丝杠副的安装任务2滚珠丝杠副的调修目录128任务1滚珠丝杠副的安装1291．了解滚珠螺旋传动。2．了解滚珠丝杠副的结构原理、传动特点及应用。3．熟悉滚珠丝杠副传动的结构。4．了解机械传动安装中的考虑因素。5．熟悉机械传动安装的工艺过程。6．掌握机械传动装调常用的测量工具。7．能独立完成滚珠丝杠副的安装。学习目标130任务引入滚珠丝杠副传动属于滚珠螺旋传动，有较高的传动精度。为了保证其传动精度，提高传动效率，滚珠丝杠副的安装需要按照规定的步骤进行。本任务通过学习滚珠螺旋传动，滚珠丝杠副的结构原理、传动特点及应用，滚珠丝杠副传动的结构，机械传动安装中的考虑因素，机械传动安装的工艺过程，机械传动装调常用的测量工具等知识，完成滚珠丝杠副的安装。131一、滚珠螺旋传动滚珠螺旋传动机构主要由滚珠、螺杆、螺母及滚珠循环装置组成，如图所示。相关知识132滚珠螺旋传动二、滚珠丝杠副的结构原理、传动特点及应用1．结构原理滚珠丝杠副的结构如图所示。在丝杠1和螺母4上加工有圆弧形螺旋槽，当它们装在一起时就形成了螺旋线滚道，并在滚道内装满滚珠3，当丝杠1相对于螺母4旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠3则沿着滚道运动。螺母4的螺旋槽两端用回珠管2连接起来，使滚珠3能周而复始地循环运动。管道两端还起着挡珠的作用，防止滚珠沿滚道流出，从而形成闭合回路。133134滚珠丝杠副的结构1—丝杠2—回珠管3—滚珠4—螺母2．传动特点（1）传动效率高，摩擦损失小。（2）传动转矩小，传动平稳，无爬行现象，传动精度高，同步性好。（3）有可逆性，可以将旋转运动转换成直线运动，也可以将直线运动转换成旋转运动，即丝杠和螺母都可以作为主动件。（4）给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的间隙，从而提高刚度，消除反向时的空行程死区，提高定位精度。135（5）磨损小，使用寿命长，精度保持性好。（6）制造工艺复杂，要求丝杠、螺母等零件的加工精度高、表面粗糙度值小，制造成本高。（7）不能自锁，若用于需要升降的场合，下降时当传动切断后，由于重力的作用，系统不能停止运动，故常在传动系统中增加制动装置。1363．应用目前在各类机床中，特别是各类数控机床的直线运动以及进给系统中普遍采用滚珠丝杠副，滚珠丝杠副特别适用于精密传动的数控机床以及自动控制装置、升降机构、精密测量仪器、车辆转向机构等对传动精度要求较高的场合。137三、滚珠丝杠副传动的结构滚珠丝杠副的结构形式主要有两种区分方式：按螺纹滚道型面可分为单圆弧形和双圆弧形；按滚珠循环方式可分为外循环和内循环。1．单圆弧形和双圆弧形（1）单圆弧形单圆弧形滚珠丝杠副的结构如图所示，其接触角

δ

多为45°，且随初始径向间隙和轴向力的变化而变化；当

r0/R值过高时，摩擦损失增加；当

r0/R

值过低时，承载能力降低。138139单圆弧形滚珠丝杠副的结构（2）双圆弧形双圆弧形滚珠丝杠副的结构如图所示，其接触角

δ

多为45°，且工作中接触角不变化；当

r0/R

值过高时，摩擦损失增加；当

r0/R

值过低时，承载能力下降。140双圆弧形滚珠丝杠副的结构2．外循环和内循环（1）外循环滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的循环方式称为外循环，有以下三种：1）插管式。插管式外循环就是将弯管插入螺母的通孔代替螺旋回珠管作为滚珠返回通道，这种方式工艺性好，但螺母径向尺寸较大，不易在设备上安装，插管式滚珠丝杠副如图所示。141插管式滚珠丝杠副（外循环）a）六角螺钉挡珠 b）一字槽螺钉挡珠2）螺旋槽式。螺旋槽式外循环的特点是滚珠丝杠副整体径向尺寸较小，便于安装，加工工艺性好，但挡珠器形状复杂，易磨损，刚度差，如图所示。142螺旋槽式滚珠丝杠副（外循环）a）六角螺钉挡珠 b）内六角螺钉挡珠3）端盖式。端盖式外循环的特点是结构紧凑，工艺性较好，但滚珠经过滚道短槽时易发生卡珠现象，如图所示。143端盖式滚珠丝杠副（外循环）（2）内循环滚珠在返回过程中始终与丝杠保持接触的循环方式称为内循环。内循环方式滚珠的循环回路短，工作珠少，流畅性好，摩擦损失小，传动效率高，但反向器结构复杂，制造比较困难，如图所示。144内循环式滚珠丝杠副a）扁圆镶块反向器 b）圆柱凸件反向器四、机械传动安装中的考虑因素1．安装过程中应根据零部件大小来合理选择工具及设备，若尺寸较大，安装时则需要使用专用的起吊设备。2．安装应尽量在所有零件静止情况下进行，对于运动零件的安装，安装完成后要检查运动的准确性和灵活性。3．为了保证机械传动有良好的工作性能，安装需要达到一定的精度要求。安装精度包含尺寸精度、配合精度、接触精度、相互位置精度和相对运动精度。1454．从安装工艺角度出发，安装工作最好是只进行简单的连接，不必进行任何修理或调整就能满足要求。因此，一般当安装精度要求高时，零件精度要求也高。5．零部件的安装要具有可操作性，便于操作工人使用普通安装工具进行操作。6．安装过程中要注意零部件的数量和安装顺序。7．安装过程中要具备一定的环境条件，如满足环境温度要求、空气净化程度要求以及采光要求等。146五、机械传动安装的工艺过程1．安装前的准备（1）组织准备主要是明确人员分工。技术准备包括技术资料的准备和确定安装步骤及方法（安装工艺）。（2）研究和熟悉机械传动系统装配图、工艺文件和技术要求，了解其结构、各零部件的作用以及相互连接关系。147（3）准备安装所需要的工具与设备。（4）整理安装的工作场地，对安装的零部件进行清洗和清理，去掉零部件上的毛刺、铁锈、切屑、油污，将零部件归类放置好。（5）检查零部件加工质量，还要对某些零部件进行平衡试验、渗漏试验和气密性试验等。1482．安装工作较复杂产品的安装常分为部装和总装两个过程。由于产品的复杂程度和安装组织形式不同，部装工艺的内容也不一样。一般来说，凡是将两个或两个以上的零件组合在一起，或将零件与几个组件（或称为组合件）结合在一起，成为一个装配单元的安装工作，都可以称为部装。把产品划分成若干个装配单元是缩短装配周期的基本措施。因为产品划分为若干个装配单元后，安装工艺上就可以组织平行安装作业，扩大安装工作面，而且能按流水线组织生产。同时，各装配单元能预先调整、试验，使各部分以比较完善的状态进入总装，有利于保证产品质量。1493．调整、精度检验和试运行（1）调整调整工作包括调节零件或机构相互位置、配合间隙、结合面松紧等，如轴承间隙、镶条位置、蜗轮轴向位置以及锥齿轮副啮合位置的调整等，其目的是使传动机构工作协调。（2）精度检验精度检验包括工作精度检验、几何精度检验等。（3）试运行试运行的目的是检验机械传动系统的运转灵活性、工作温升、密封性、振动、噪声、转速、功率和效率等是否符合要求。1504．喷漆、涂油和装箱喷漆是为了防止工件表面锈蚀和使产品外表美观，涂油是为了防止工作表面及零件已加工表面生锈，装箱是为了便于运输，这些工作都需结合装配工序进行。151六、机械传动装调常用的测量工具1．百分表（1）百分表的结构百分表的外形及结构如图所示，主要由测头、测杆、大齿轮、小齿轮、圆度盘、表圈等组成。152百分表的外形及结构1—测头 2—测杆 3—小齿轮（z=16）4、9—大齿轮（z=100）5—圆度盘 6—表圈7—长指针 8—转数指针（短指针）10—小齿轮（z=10）11—拉簧（2）百分表的示值原理与读数方法百分表测杆上的齿距是0.625mm，当测杆上升16齿（即上升0.625mm×16=10mm）时，16齿的小齿轮正好转1周，与其同轴的大齿轮（z=100）也转1周，从而带动齿数为10的小齿轮和长指针转10周。即当测杆移动1mm时，长指针转1周。由于圆度盘上共等分100格，所以长指针每转一格，表示测杆移动0.01mm。故百分表的分度值为0.01mm。测量时，测杆被推向管内，测杆移动的距离等于短指针的读数（测出的整数部分）加上长指针的读数（测出的小数部分）。153（3）百分表的量程和精度百分表的量程一般有3mm、5mm和10mm三种规格。按制造精度的不同，百分表可分为0级、1级

和2级，可用来进行IT12～IT6精度等级工件的测量和检验。154（4）使用百分表的注意事项1）百分表使用时应安装在专用表架或磁性表架上。2）百分表装在表架上后，可转动表盘，使指针处于零位。3）测量平面或圆柱形工件时，百分表的测头应与平面垂直或与圆柱形工件轴线垂直，否则百分表测杆移动不灵活，测量结果不准确。4）测量时测杆的升降范围不宜过大，以减小因间隙而产生的误差。1552．杠杆百分表利用机械传动系统，将杠杆测头的摆动位移转变为指针在圆度盘上的角位移，并由圆度盘进行读数的测量器具称为杠杆指示表。其中，分度值为0.01mm的称为杠杆百分表（见下图），量程有0.8mm、1.6mm两种规格。156杠杆百分表任务2滚珠丝杠副的调修1571．了解滚珠丝杠副常见故障及修复方法。2．熟悉滚珠丝杠副的支承方式和支承轴承的配合公差。3．掌握滚珠丝杠副和螺母轴向间隙的调整和预紧方法。4．掌握滚珠丝杠副的润滑方法。5．掌握滚珠丝杠副的密封方法。6．能独立完成滚珠丝杠副的调修。学习目标158任务引入滚珠丝杠副在使用过程中常发生的故障是丝杠、螺母的滚道和滚珠表面磨损、腐蚀和疲劳剥落。本任务通过学习滚珠丝杠副常见故障及修复方法、滚珠丝杠副的支承方式和支承轴承的配合公差、滚珠丝杠副和螺母轴向间隙的调整和预紧方法、滚珠丝杠副的润滑方法、滚珠丝杠副的密封方法等知识，完成滚珠丝杠副的调修。159一、滚珠丝杠副常见故障及修复方法1．滚珠丝杠副的常见故障（1）表面磨损在长期使用过程中，丝杠、螺母的滚道和滚珠的表面会逐渐磨损，且磨损往往是不均匀的，初期不易被发现，到了中后期，用肉眼可以明显地看出磨损的痕迹，甚至有擦伤现象，不均匀的磨损不但会使滚珠丝杠副的精度降低，还可能产生振动。相关知识160（2）表面腐蚀润滑油中有水分且润滑油的酸性较强，叠加外界环境的影响，可能使滚道和滚珠表面腐蚀。表面腐蚀会加大表面粗糙度值、加速表面的磨损、加剧振动。（3）表面疲劳由于装配不当、承受交变载荷、超载运行、润滑不良等原因，长期使用后，滚珠丝杠副的滚道和滚珠表面会出现接触疲劳的麻点，以致表层金属剥落、滚珠丝杠副失效。1612．滚珠丝杠副的故障诊断滚珠丝杠副的转速一般在300r/min以下，振动频率在30kHz以内。丝杠、螺母缺陷产生的振动频率分别为转速乘滚珠数的40%～60%。滚珠丝杠副早期的故障主要是由低振平引起，但诊断中常常被较高的振平所淹没，使早期故障不易被发现，较好的解决办法是定期使用动态信号分析仪进行监测。在故障后期，当滚珠表面出现擦伤时，振动较容易在螺母附近的支座外壳上测出。最好的测量方法是采用加速度计，因为振动特征频率将随着滚道和滚珠表面擦伤缺陷的扩展而变化，振动会变成无规则的噪声，频谱中将不出现尖峰。162检测滚珠丝杠副振动特征频率时，应注意以下几个问题：（1）因振动为低振平，易被其他较高振平淹没，所以，检测时机床的其他运动应停止，单独开动此机构进行检测。（2）对于初始状态良好的滚珠丝杠副，产生缺陷后，与初始频谱进行比较就可以判断缺陷及其发展程度。（3）加速度计对振动信号非常敏感，特征频率范围之外大量的其他成分也可由加速度计测出。因此，监测振平的变化最好选择加速度计直接测量。1633．滚珠丝杠副的修复方法（1）当出现滚珠不均匀磨损或少数滚珠的表面产生接触疲劳损伤时，应更换掉全部滚珠。更换时，购入2～3倍所需数量、所需精度等级的滚珠，用测微计对全部滚珠进行测量，并按测量结果分组，然后选择尺寸和形状公差均在允许范围内的滚珠，进行装配和预紧调整。164（2）当丝杠、螺母的螺旋滚道因磨损严重而丧失精度时，通常需修磨滚道才能恢复精度。修复时，丝杠和螺母应同时修磨，修磨后更换全部滚珠，装配后进行预紧调整。（3）对于滚道表面有轻微疲劳点蚀或腐蚀的丝杠，可考虑修磨滚道恢复精度，疲劳损伤严重的丝杠则必须更换。165二、滚珠丝杠副的支承方式和支承轴承的配合公差1．支承方式滚珠丝杠副在机床上的安装支承方式主要有四种，如图所示。（1）一端装角接触球轴承如下图a所示，这种支承方式只适用于短丝杠，它的承载能力小、轴向刚度低。（2）一端装角接触球轴承，另一端装深沟球轴承如下图b所示，当丝杠较长时，将一端固定，另一自由端装深沟球轴承。166167滚珠丝杠副的支承方式a）一端装角接触球轴承b）一端装组合式角接触球轴承，另一端装深沟球轴承

c）两端装深沟球轴承

d）两端装角接触球轴承（3）两端装深沟球轴承如上图c所示，此种方式刚度低。一般用于中等速度回转坐标轴及轴向载荷较小的坐标轴中。（4）两端装角接触球轴承如上图d所示，这种支承方式可承受较高的轴向载荷，适用于高速度、高精度回转坐标轴中，这种支承方式最大的特点是滚珠丝杠副被施加预拉伸，由此补偿高速回转时摩擦升温引起的热变形。1682．支承轴承的配合公差

在现代高速度、高精度数控机床中，合理选择滚珠丝杠副两端支承轴承的配合公差，不仅可以满足支承轴承孔与螺母孔的同轴度要求，更为重要的是，能提高滚珠丝杠副支承部分的刚度和使用寿命。固定轴承及支承轴承配合公差见下表。169固定轴承及支承轴承配合公差三、滚珠丝杠副和螺母轴向间隙的调整和预紧1．调整机构的形式（1）垫片式调整机构垫片式调整机构如图所示，它通过改变垫片的厚度，使螺母产生轴向位移，实现间隙消除和预紧。170垫片式调整机构（2）螺纹式调整机构螺纹式调整机构如图所示，调整时，带调整螺纹的螺母1伸出螺母座2的外端，用螺母3和螺母4调整轴向间隙，长键5的作用是限制两个螺母的相对转动。171螺纹式调整机构1、3、4一螺母2一螺母座5一长键（3）弹簧式调整机构弹簧式调整机构如图所示，如图中左边的螺母可以借助弹簧在轴向的压力做轴向移动，从而达到调整的目的；如图所示的弹簧式调整机构是在固定螺母和活动螺母之间装弹簧，使螺母做相对扭转运动来消除轴向间隙。172弹簧式调整机构形式之一弹簧式调整机构形式之二（4）齿差式调整机构齿差式调整机构如图所示，它通过改变两个螺母的齿数差来调整螺母在角度上的相对位置，实现轴向的间隙调整和预紧。此方法调整简单，但调整精度不是非常明确。173齿差式调整机构（5）随动式调整机构随动式调整机构如图所示，活动螺母1和固定螺母2之间有滚针轴承3，工作中可通过相对旋转来消除间隙。174随动式调整机构1一活动螺母2一固定螺母3一滚针轴承2．预紧力的确定

若滚珠丝杠副的预紧力过小，在载荷作用下，传动精度会因出现间隙而降低；若预紧力过大，传动效率和使用寿命会降低，一般预紧力取最大轴向载荷的1/3。预紧力产生的接触变形量可按下式计算：175式中

δ——预紧力产生的接触变形量，mm；

Fa——最大轴向载荷，N；

d0——滚珠直径，mm；

Fy——轴向预紧力，N；

ZΣ——滚珠数量，ZΣ=圈数

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列数。176四、滚珠丝杠副的润滑1．机械传动常用润滑剂的选择（1）机械传动常用润滑油的选择润滑油中使用最广泛的是矿物油。一般机械上用的润滑油是全损耗系统用油。在润滑油品名前注有数字和符号，表示同品名润滑油的不同黏度。润滑油类型的选用主要应考虑运动速度、承载负荷、工作温度等。（2）机械传动常用润滑脂的选择与润滑油相比，润滑脂的流动性、冷却效果都较差，杂质也不易去除，因此，润滑脂多用于低、中速机械传动。机械传动常用润滑脂的品种很多，如钙基润滑脂和钠基润滑脂等。1772．机械传动润滑方式的选择机械传动的润滑方式一般有分散润滑和集中润滑两种。分散润滑常用于润滑分散的或个别部件的润滑点，如使用便携式加油工具（油壶、油枪、手刷）对油池、油嘴、油杯、导轨表面等润滑点进行润滑。集中润滑要根据设备润滑点的分布情况，设计好相应的润滑系统线路，通过油管将润滑油输送到各个润滑点。在选择润滑方式时，应考虑摩擦副的种类及其运转条件、润滑剂的类型及性能、供油条件等。1783．润滑油和润滑脂的选用原则（1）润滑油的选用原则1）当设备负载较大、运转速度较低时，应选择黏度高的润滑油，有利于润滑油膜的形成，对设备产生良好的润滑作用。2）当设备运转速度较高时，应选择黏度低的润滑油，避免液体内部的摩擦导致运行负载过大，引起设备发热。1793）当设备环境温度低时，应选择黏度较低的润滑油。4）当设备传动部件间隙较大时，应选择黏度高的润滑油。5）由于压力润滑、油绳润滑对流动性有较高的要求，因此应选择黏度低的润滑油。180（2）润滑脂的选用原则1）当设备转速较低时，应选择锥入度小的润滑脂，反之，应选择锥入度大的润滑脂。2）根据设备的工作温度选择合适的润滑脂，一般润滑脂的滴点温度应比设备工作温度低15～20℃。3）在潮湿的环境中工作时，应选用钙基润滑脂；在温度较高的环境中工作时，应选用钠基润滑脂。1814．滚珠丝杠副的润滑方式（1）使用润滑油时，要考虑润滑油的黏度。滚珠丝杠副在正常运行过程中，温度会发生变化，温度升高时润滑油的黏度降低，容易导致润滑油的流失。因此，可安装加油装置进行润滑，降低磨损。（2）使用润滑脂时，由于润滑脂的黏度较大，不用经常加，一般每500～1000h添加一次即可。但应选用不含石墨等粒状物质的润滑脂，以避免擦伤或磨损。182五、滚珠丝杠副的密封污染物（灰尘、油垢等）会影响滚珠丝杠副的正常运行，污染物进入丝杠螺母配合部位容易造成滚珠丝杠副的擦伤、磨损，导致滚珠丝杠副损坏。因此，必须对滚珠丝杠副进行密封，密封的方法包括在螺母内安装带螺纹的密封圈和添加保护罩。183课题七联轴器装配与轴系的对中调试184任务1联轴器的装配任务2联轴器轴系的对中调试目录185任务1联轴器的装配1861．了解联轴器的类型与特点。2．了解联轴器的装配要求与方法。3．掌握凸缘联轴器的装配方法。4．能独立完成联轴器的装配。学习目标187任务引入联轴器是机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。本任务采用凸缘联轴器，通过搭建电动机与传动轴组件，模拟现实工况进行联轴器的装配操作；通过学习联轴器的类型与特点、联轴器的装配要求与方法、凸缘联轴器的装配方法等知识，完成联轴器的装配。188一、联轴器的类型与特点联轴器的类型很多，根据性能可分为刚性联轴器和挠性联轴器两类，其中挠性联轴器又分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器。1．刚性联轴器刚性联轴器结构简单、制造容易、不需要维护、成本低，但是不具有补偿功能，要求两轴严格对中，常用的有凸缘联轴器和套筒联轴器等。相关知识189（1）凸缘联轴器凸缘联轴器应用最为广泛，如图所示。它由两个半联轴器（凸缘盘）、螺栓、键等组成。190凸缘联轴器a）基本型凸缘联轴器 b）有对中榫凸缘联轴器 c）立体图1—普通型平键 2、6—半联轴器 3—螺母 4—弹簧垫圈 5—螺栓（2）套筒联轴器如图所示，套筒联轴器由套筒、连接件（键或销）等组成。191套筒联轴器a）用平键连接套筒和轴 b）用圆锥销连接套筒和轴1—普通型平键 2、6—套筒 3、7—轴 4—紧定螺钉 5—圆锥销2．无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器自身具有相对可动元件，具有一定的位置补偿能力，因此允许相连两轴间存在一定的相对位移。这类联轴器适用于调整和运转时很难实现两轴完全对中的情况，常用的有十字滑块联轴器、齿式联轴器等。（1）十字滑块联轴器十字滑块联轴器如图所示，中间的金属盘滑块可以在两侧的半联轴器的径向槽中滑动，以补偿两相连轴的相对位移。192193十字滑块联轴器1—轴 2—普通型平键 3、5—半联轴器 4—金属盘滑块（2）齿式联轴器如图所示，齿式联轴器由两个带外齿的轴套、两个带内齿的套筒等组成，轴套2和轴套5分别用普通型平键与两轴连接，套筒3和套筒4用螺栓连成一体。194齿式联轴器1—轴 2、5—带外齿的轴套 3、4—带内齿的套筒 6—普通型平键3．有弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器利用弹性元件的弹性变形补偿两轴相对位移、缓和冲击并吸收振动。常用的有弹性元件挠性联轴器有弹性柱销联轴器和弹性套柱销联轴器等。（1）弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器也称为尼龙柱销联轴器，如图所示。195弹性柱销联轴器1—半联轴器 2—弹性柱销 3—挡板（2）弹性套柱销联轴器如图所示为弹性套柱销联轴器，它与凸缘联轴器相似，所不同的是用套有弹性套的柱销代替螺栓，工作时通过弹性套传递转矩。196弹性套柱销联轴器1、7—半联轴器 2—螺母 3—弹簧垫圈 4—挡圈 5—柱销 6—弹性套二、联轴器的装配要求与方法1．联轴器的装配要求无论哪种形式的联轴器，装配的主要技术要求都是保证两轴的同轴度，即经安装调整后的联轴器的两轴线偏移量不允许超过许用安装偏移量。一般情况下，许用安装偏移量应为运转状态下许用偏移量的1/4～1/2。特别是当联轴器的轴线与传动装置的底面距离较远、工作中局部热变形影响较严重以及冲击和振动较大时，安装偏移量应控制得小一些。由于挠性联轴器具有一定的挠性和吸振能力，其同轴度要求比刚性联轴器要低一些。1972．联轴器的装配步骤与方法（1）准备好装配所需的量具、工具，量具应具有足够的刚度，避免因弹性变形而影响读数的准确性。（2）按图纸要求检查轴、联轴器内孔的尺寸精度、几何精度及表面粗糙度，不合格的联轴器不允许安装。（3）清理机组和机座的表面，使表面无铁屑等杂物。（4）用煤油清洗联轴器内孔，然后用干净的布擦干，涂上润滑剂。198（5）将联轴器装配到传动轴上。主要有以下四种方法：1）直接装配法。适用于联轴器与轴存在间隙的情况，装配时可清理干净配合表面，涂抹润滑剂直接安装。2）敲击法。轴径不大于50mm的联轴器采用敲击法装配，在轮毂端面上垫放木块或其他软材料，用手锤敲打垫板，将联轴器装配到位。3）压入装配法。用于过渡配合或小过盈量的配合，采用专用压入设备，将联轴器装配到位。4）温差装配法。轴径大于50mm、过盈量较大的联轴器一般采用温差装配法装配，即用