机修钳工第5章-课件.ppt

1、第5章第一节凸 轮 机 构第二节链传动第三节齿 轮 传 动第四节轮系第五节蜗 杆 传 动第六节曲柄滑块机构第七节螺 旋 传 动第八节传动机构维修的技能训练实例第一节主轴及滚动轴承的定向装配第二节花键第三节导轨直线度误差的计算方法第四节动压滑动轴承第五节机床维修常用的检具2.24锥度套规第六节静平衡第七节曲型零部件维修的技能训练实例第一节主轴及滚动轴承的定向装配一、主轴二、滚动轴承的定向装配一、主轴图5-1C630车床的主轴结构1垫圈2、11圆螺母3、12衬套4圆锥滚子轴承(后轴承)5后轴承壳体6止推球轴承7对开垫圈8大齿轮9锁紧螺块10螺钉13卡环14调心滚子轴承(前轴承)15前法兰16主轴1

2、)主轴结构：在图5-1中，一、主轴主轴的大直径端有安装卡盘的定位B端面和?125mm定位外圆面，有安装检验棒的内锥孔。2)主轴支承：主轴分别由调心滚子轴承(前轴承)3182128/P5、圆锥滚子轴承(后轴承)7520/P5及8120/P5支承。轴承功用：调心滚子轴承(前轴承)14为精密级的调心滚子轴承，用以承受切削时的径向力，调整轴承间隙，可以控制主轴的径向圆跳动。主轴的轴向推力由止推球轴承6承受，主轴的端面圆跳动由圆锥滚子轴承4和止推球轴承6来调整。特点：这种主轴结构的特点在于：当主轴运转发热后，允许主轴向前端作轴向伸长，而不致影响调心滚子轴承(前轴承)所调整的径向间隙，因此不会使主轴受体积

3、膨胀力而变形。二、滚动轴承的定向装配1.装配误差分析(1)成批生产中可事先将一批主轴和轴承按轴颈和轴承内圈的实测径向圆跳动量分成几组，然后取径向圆跳动量接近的轴颈与轴承分组装配，并将各自的偏心部位按相反方向安装，如图5-2所示。图5-2径向圆跳动的合成二、滚动轴承的定向装配(2)在机修中为了减少主轴径向圆跳动量，前后两组(或两个)轴承内环的径向圆跳动的最高点，应装在同一方向，并与主轴锥孔中心线偏差量的最高点相反，否则总径向圆跳动误差因产生叠加现象而增大。图5-3轴承的定向装配误差主轴检验处(离前轴承的距离为L)的径向圆跳动量前轴承内环径向圆跳动量后轴承内环径向圆跳动量主轴锥孔中心线的偏差量二、

4、滚动轴承的定向装配2.装配要点(1)滚动轴承内圈和轴颈径向圆跳动的测量1)滚动轴承内圈径向圆跳动的测量。表5-1测量滚动轴承圆跳动所加的负荷2)轴颈径向圆跳动的测量。二、滚动轴承的定向装配图5-4主轴径向圆跳动的测量1主轴2V形块3量棒(2)滚动轴承外圈和壳体孔径向圆跳动的测量1)滚动轴承外圈径向圆跳动的测量。二、滚动轴承的定向装配图5-5滚动轴承外圈径向圆跳动误差的测量二、滚动轴承的定向装配图5-6壳体孔径向圆跳动误差的测量2)轴承座孔径向圆跳动误差的测量。3.装配步骤二、滚动轴承的定向装配1)使滚动轴承内圈的最高点与主轴轴颈的最低点相对应。2)使滚动轴承外圈最高点与壳体孔的最低点相对应。3

5、)前后两个滚动轴承的径向圆跳动量不等时，应使前轴承的径向圆跳动量比后轴承小。第二节花键一、特点二、分类一、特点1.优点1)定心精度高。2)导向性好。3)承载能力强。4)传递转矩较大。5)联接可靠。2.缺点二、分类图5-7花键联接a)矩形花键联接b)渐开线花键联接1.矩形花键二、分类图5-8矩形花键联接的定心方式a)小径定心b)大径定心c)齿侧定心1)小径d定心。2)大径D定心。3)齿侧(即键宽B)定心。2.渐开线花键二、分类1)键齿采用齿形角为30的渐开线齿形，故齿根较厚，强度高，承载能力大。2)加工工艺与齿轮相同。3)通常采取齿侧定心方式，故可自动定心(也可采取大径定心方式)。4)常用于载荷

6、较大、定心精度要求较高，尺寸较大的联接。第三节导轨直线度误差的计算方法一、导轨直线度运动曲线的简便绘制及误差计算法二、导轨全长内直线度误差的数学运算法一、导轨直线度运动曲线的简便绘制及误差计算法图5-9橡胶标板一、导轨直线度运动曲线的简便绘制及误差计算法表5-2运动曲线坐标值换算表(单位：)一、导轨直线度运动曲线的简便绘制及误差计算法表5-2运动曲线坐标值换算表(单位：)二、导轨全长内直线度误差的数学运算法)将原始读数变换成与垫铁(检具)长度相适应的斜率值。)计算各档值代数和的平均值。)各档值减去(平均值为负时，则加上)一个平均值。)用叠加法变换坐标点，其中最大坐标点的数值就是导轨全长的误差。

7、换算检具相应长度的()值 计算代数和的平均值 各档减去平均值 变换坐标点二、导轨全长内直线度误差的数学运算法tt1.tif第四节动压滑动轴承一、动压轴承的工作原理二、动压轴承的特点三、动压轴承的分类一、动压轴承的工作原理图5-10液体动压润滑过程一、动压轴承的工作原理图5-11液体动压润滑时的状态1)轴承间隙必须适当(一般为0.001d0.003d，d为轴颈直径)。2)轴颈应有足够高的转速。一、动压轴承的工作原理3)轴颈与轴承孔应有精确的几何形状和较小的表面粗糙度值。4)多支承的轴承应保持一定的同轴度。5)润滑油的粘度要适当。三、动压轴承的分类(1)单油楔动压轴承单油楔动压轴承有两种形式：内锥

8、外柱式轴承，如图5-12所示；内柱外锥式轴承，如图5-13所示。图5-12内锥外柱式轴承三、动压轴承的分类图5-13外锥内柱式轴承(2)多油楔动压轴承三、动压轴承的分类图5-14刚性多油楔动压轴承1)刚性多油楔动压轴承：图5-14所示为刚性多油楔动压轴承，其外部为圆柱形，内孔为锥形，内孔壁上制有五个等分的油囊。三、动压轴承的分类2)薄壁变形多油楔轴承：薄壁变形多油楔轴承的油楔是靠装配时使轴承薄壁产生变形来形成的，其结构如图5-15所示。图5-15薄壁变形多油楔动压轴承a)整体薄壁弹性变形轴承b)弹性轴套式阿基米德螺旋线轴承三、动压轴承的分类图5-16自动调位轴承3)自动调位轴承：自动调位轴承常

9、有三瓦式和五瓦式多油楔动压轴承两种,如图5-16a和5-16b所示。第五节机床维修常用的检具一、检验棒二、环规一、检验棒1.用途2.材料及结构3.分类1)带莫氏锥柄的长检验棒：其形状如图5-17所示，规格见图5-17带莫氏锥柄的长检验棒1棒体2拆卸螺母3堵头一、检验棒表5-3带莫氏锥柄的长检验棒规格(单位：)2)带莫氏锥柄的短检验棒：其形状如图5-18所示，规格见图5-18莫氏锥柄的短检验棒1棒体2拆卸螺母3钢球()一、检验棒表5-4带莫氏锥柄的短检验棒规格(单位：)3)带7 24锥度的长检验棒：其形状如图5-19所示，规格见表5-5。表5-5带 锥度的长检验棒规格一、检验棒技 术 条 件1.

10、材料：T10A，淬火5662HRC，需进行定性处理。2.锥体与标准环规配研，接触面积应大于80%。3.研磨中心孔，表面粗糙值小于0.4。4.将堵头压入后，再精研中心孔，精磨外圆。5.螺纹部分不淬火。6.外圆的椭圆度和锥度公差不大于0.02。图5-19带7 24锥度的长检验棒一、检验棒4)带 24锥度的短检验棒：其形状如图5-20所示，规格见表5-6。技 术 条 件1.材料：T10A，淬火5662HRC，需进行定性处理。2.锥体与标准环规配研，其接触面积应大于80%。3.两端中心孔需在磨加工前研至表面粗糙度值小于0.4。4.端面A对锥柄中心线的垂直度公差0.001mm。5.外圆的圆度及锥度公差0

11、.002。6.螺纹部分不淬火。图5-20带 24锥度的短检验棒一、检验棒表5-6带7 24锥度的短检验棒规格(单位：)二、环规技 术 条 件1.材料：04号莫氏锥度用T12A，56号莫氏锥度用15钢渗碳淬火或用T12A。2.热处理5662HRC，非工作表面发蓝。3.莫氏锥度孔以标准塞规研点检查，其接触面积应在95%以上，并要求均匀分布。图5-21莫氏锥体环规二、环规表5-7莫氏锥体环规规格(单位：)2.24锥度套规三、塞规三、塞规技 术 条 件1.材料：用T12A或15钢渗碳淬火。2.热处理：58()或(钢渗碳淬火)。3.锥度套规孔以标准塞规研点检查，其接触面积应在95%以上，并要均匀分布。4

12、.非工作表面发蓝。5.尺寸为参考用。图5-22 锥度套规三、塞规表5-8 24锥度套规规格(单位：)1.莫氏锥体塞规三、塞规技 术 条 件1.材料：T10A，56号莫氏锥度也可采用15钢渗碳淬火。2.热处理60()或56(15钢渗碳淬火)。3.非工作表面发蓝。4.刻线宽度为0.10.15。5.莫氏锥体以标准环规研点检查，其接触面积应在95%以上，并要均匀分布。图5-23莫氏锥体塞规三、塞规表5-9莫氏锥体塞规规格(单位：).锥体塞规三、塞规表5-10 锥体塞规规格(单位：)三、塞规技 术 条 件1.材料：T12A，?44.45mm及?69.85mm的塞规也可用15钢渗碳淬火。2.热处理：58(

13、)或(钢渗碳淬火)。3.非工作表面发蓝。4.锥体以标准环规研点检查，其接触面积应在95%以上，并要均匀分布。5.为参考尺寸。6.刻线宽度应在0.100.15mm之间。图5-24 锥体塞规第六节静平衡一、原理二、特点三、装置四、操作要点五、操作步骤一、原理图5-25静平衡原理)自然平衡状态)不平衡状态)静平衡二、特点)平衡重物的大小和位置是在零、部件处于静止状态中确定的。)静不平衡的消除是在静平衡架上进行的。)静平衡主要用来平衡长度与直径比小于0.2的盘形零件，此时力偶矩可忽略不计，不论零、部件旋转速度大小，均可采用静平衡。三、装置图5-26静平衡装置)圆柱式平衡架)棱形平衡架四、操作要点)在静

14、平衡装置上对旋转零、部件进行静平衡，要先对装置的平行导轨进行水平调整，以防止平衡心轴产生轴向倾斜或沿斜坡滚动。)在旋转件较轻的一边附加重量(称之为配重法)或在较重的一边通过钻、铣等机械加工方法减轻重量(称之为去重法)而使零件达到静平衡。五、操作步骤)用水平仪将静平衡装置沿平衡架的纵、横两个方向调整成水平。)盘套类工件穿心轴，轴类零件可直接置于静平衡装置上，用手缓慢而均匀地转动工件，使之在静平衡装置上自由地滚动，待工件静止不动后，在工件最大直径正下方处做一记号，表示工件的偏重在这条直径方向上。)重复转动工件若干次，如果做记号处始终处于正下方，即说明此工件有偏重，且在偏重的方向指向处做记号。)在心

15、轴上固定一带有平衡块的平衡杆，调整平衡块在平衡杆上的位置，使平衡力矩等重心偏移而形成的力矩()。第七节曲型零部件维修的技能训练实例一、零部件的修理二、装配与调整三、试运转时的故障分析与处理一、导轨精度要求二、刮研顺序三、操作步骤一、零部件的修理1)主轴箱壳体的主轴孔：如图5-27所示。图5-27主轴箱一、零部件的修理 检查方法：箱体两端主轴孔?210mm必须同心，一般在镗床上检查较为方便。具体检查内容及步骤如下：修理方法：如果主轴孔超差，特别是前轴承孔配合过松或有较大的锥度、圆度误差，将直接引起轴承外壳变形，破坏滚动轴承的精度。由于这个孔是标准配合尺寸，不宜研磨和修刮，一般可采用镗孔镶套为宜，

16、其步骤如下：图5-28箱体前轴承孔镶套示意图一、零部件的修理)主轴：其结构如图-1所示。检查方法：参见主轴单件精度的检查。修理方法：主轴的修理最好是采用刷镀修理，也可以采用镀铬或其他修理方法。刷镀修理的方法如下：3)后轴承壳体 检查方法图-29后轴承壳体的检查方法一、零部件的修理 修理方法：将轴承外圈装进后轴承壳体，再将轴承内圈装在检查心轴上，然后将两部分扣装在一起放在平板上，用指示表检查外径?的径向圆跳动不应超过0.。若端面、表面的端面圆跳动超差，可用刮研方法修至要求。若后轴承壳体超差较严重，且多项超差，则应更换。)衬套、垫圈：其形状如图-30所示。图-30衬套、垫圈一、零部件的修理 检查方

17、法 修理方法：衬套(1)、(2)和垫圈(1)、对开垫圈(2)端面平行度误差可在平面磨床上磨平或刮至要求。圆螺母的修理如图-32所示，在车床上车一螺纹心轴，将圆螺母拧上紧固，用车刀将端面精车修平。图-31止推轴承与垫圈的组合检查方法一、零部件的修理图-32圆螺母的修理二、装配与调整)预装调整：预装调整的目的在于：一方面检查主轴结构各单件修理后能否满足组装要求；另一方面空箱便于翻转箱体修刮箱体底面，以保证底面与床身的接触以及主轴轴线对床身导轨的平行度。要点 方法：装配时，边穿入主轴边安装零件。安装到位后，拧紧螺钉，锁紧圆螺母，锁紧螺块。先调整后轴承，然后再调整前轴承。表5-11调心滚子轴承原始间隙

18、二、装配与调整图-33主轴间隙的检查示意图2)试运转调整：主轴工作间隙在条件允许的情况下，越小越好，这样可以提高主轴的旋转精度和刚度，从而提高加工工件的精度并降低加工表面的粗糙度值。要点二、装配与调整 方法三、试运转时的故障分析与处理)主轴承发热：主轴承间隙调得过小，会引起轴承发热，可适当放大轴承间隙；主轴部件中零件精度达不到要求或装配不当，如圆螺母或衬套轴向圆跳动太大，收紧轴承时，轴承滚道变形等，应仔细检查，根据具体情况，加以解决；润滑油选择不当，粘度太大，油量不充分，油不清洁也会造成主轴发热，应分析解决；主轴油封或法兰的摩擦导致的发热，需检查解决。)几何精度超差：试件锥度的超差是由于主轴轴

19、线与床身导轨的平行度误差超差所致，需重新调整主轴箱底部的定位接合面，使其符合要求；试件出现直径两端大中间小，或两端小而中间大现象，主要原因是导轨的水平直线度误差所致，或工件刚度不够，进给量不合理，需要检查解决；试件圆柱度误差超差，其原因为主轴颈、轴承内滚道或箱体孔有椭圆度误差，应加以修复。三、试运转时的故障分析与处理)试件表面粗糙度值太高 精车后表面有规则的螺旋振纹：其原因是主轴齿轮精度不高，啮合不良而产生振动所致。可用研磨膏研磨“跑合”或更换；轴承太松或太紧，应重新调整。精车后表面出现乱纹：轴承间隙过大或溜板刀架楔条松动，应适当调整。精车端面出现划痕：主轴后轴承的个别钢球尺寸太小，横向进给丝

20、杠弯曲等，应检查解决。其他方面原因：如纵向进给齿轮齿条啮合不良；光杠弯曲度太大；光杠三点不同心；电动机振动；底座脚螺栓不固定；刀具、工件系统刚度差等，都会引起加工工件表面粗糙度值增大，应仔细检查解决。三、试运转时的故障分析与处理)精车平面时垂直度超差和径向圆跳动超差：其原因为主轴后轴承间隙太大或溜板横向导轨对主轴轴线不垂直，应检查修复。)切断时振动或切断困难：其原因有如下几方面，应仔细检查解决。主轴径向间隙过大。刀架溜板楔条间隙过大。横向进给丝杠螺母间隙未消除。切刀伸出过长。自定心卡盘法兰孔与主轴卡盘轴颈配合过松等。)车螺纹时螺纹表面有波纹：其原因有如下几方面，应仔细检查解决。主轴轴承间隙过大

21、。三、试运转时的故障分析与处理 交换齿轮间隙太大。长丝杠轴向间隙太大。开合螺母壳体滑道间隙太大。跟刀架太松或太紧。图5-34V形平面导轨及其配磨工具一、导轨精度要求1)在垂直平面内及水平平面内的直线度公差均为0.02mm。2)导轨副研点数为(1216)点/(25mm25mm)。3)表面粗糙度值为Ra 0.8m。4)导轨平行度为0.008mm/1000mm。三、操作步骤1.刮削V形导轨面A、B1)调整好床身的水平位置，检查A、B面的直线度误差。2)用标准平尺研点刮削平面A面达到要求。)再以刮好的面为基准用V形直尺配研刮削B面，粗刮后，使用光学平直仪测量V形导轨在垂直平面内及水平平面内的直线度并作

22、出直线度误差曲线图，如图5-35所示。图5-35V形导轨两个方向误差曲线图三、操作步骤 图中曲线说明。对V形导轨两个方向误差曲线图的分析。修刮方法。2.刮削平面导轨C1)用水平仪检查导轨面间的平行度将测量桥板横跨在两条导轨上，在垂直于导轨的方向上放水平仪，使桥板沿导轨移动，逐段检查，水平仪读数的最大代数差即为导轨的平行度误差，如图5-36所示。图5-36用水平仪测量V形导轨与平面导轨的平行度三、操作步骤2)根据测得的各段误差值，分别进行刮削，直到平面C在垂直平面内直线度为0.02mm，V形导轨与C平面导轨的平行度为0.008mm。3.用型面平板配研精刮4.用刮好的工作台与床身配研精刮1)磨头主

23、轴轴瓦与球头螺钉相配的圆弧为对偶件，拆装时应打记号、按对装配，并保证其接触率不应低于65%。2)将主轴箱体置于标准平板上，刮研其底面，使其接触率不低于68点，其箱体前后主轴孔中心线对底面的平行度不超过0.02。3)粗刮轴瓦，轴瓦的结构及粗刮的方法如图5-37所示。4)合研精刮轴瓦三、操作步骤 精刮时不装主轴的止推环部分。将主轴下部的四块轴瓦分别按对放在固定支承头和球头螺钉上，将主轴放在这四块轴瓦上，然后插入上部两块轴瓦，调整球头螺钉和固定支承头的调整垫片厚度，使主轴在孔内对中，其方法是用塞尺检查各轴瓦背面对箱体孔壁的间隙是否均匀。再将箱体置于标准平板上，检查主轴中心线对箱体底面的平行度，一般保

24、持在0.02之内。用锁紧螺母将两块上轴瓦的球头螺钉锁紧。复查一次平行度与间隙是否变化，若发生变化应重新调整。然后再扳动辅具，转动主轴给轴瓦着色(为了保证调好的轴线不动，在精刮和以后的调整过程中，上轴瓦的调整螺钉不能再动，拆卸主轴时只能松开下部两块轴瓦的调整螺钉)。三、操作步骤 然后取下主轴和轴瓦，进行精刮，其接触率应不低于1820点，并将A边(图5-37)约35宽度上刮低0.30.5，以便润滑油进入轴瓦形成油膜。图5-37轴瓦的结构及粗刮方法三、操作步骤1.试述采用调心滚子轴承的主轴结构。2.试述采用整体滑动轴承的主轴结构。3.试述滚动轴承定向装配的装配要点。4.试述滚动轴承定向装配步骤。5.矩形花键定心方式有几种？6.导轨直线度的误差如何计算？7.试述动压轴承的工作原理。8.试述动压轴承的分类。9.试述检验棒、环规及塞规的用途、分类及规格。10.试述静平衡的原理、特点。11.静平衡的操作要点是什么？