1、模塊二 機械零部件的測繪與維修第一節 軸套類零件的測繪與維修一、軸套類零件的功用與結構軸套類零件是組成機器的重要零件之一，因而是機器測繪中經常碰到的典型零件。軸類零件的主要功用是支承其他轉動件回轉并傳遞轉矩，同時又通過軸承與機器的機架聯接。 軸類零件是旋轉零件，其長度大于直徑，通常由外圓柱面、圓錐面、內孔、螺紋及相應端面所組成。軸上往往還有花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。根據功用和結構形狀，軸類有多種型式，如光軸、空芯軸、半軸、階梯軸、花鍵軸、曲軸、凸輪軸等，起支承、導向和隔離作用。 套類零件的結構特點是：零件的主要表面為同軸度較高的內外旋轉表面，壁厚較薄、易變形，長度一般大于直徑等。二、軸套類零

2、件的視圖表達及尺寸標注 1視圖表達軸套類零件主要是回轉體，一般都在車床、磨床上加工，常用一個基本視圖表達，軸線水平放置，并且將小頭放在右邊，便于加工時看圖。在軸上的單鍵槽最好朝前畫出全形。對于軸上孔、鍵槽等的結構，一般用局部剖視圖或剖面圖表示。剖面圖中的移出剖面，除了清晰表達結構形狀外，還能方便地標注有關結構的尺寸公差和形位公差。退刀槽、圓角等細小結構用局部放大圖表達，如圖2-1所示。外形簡單的套類零件常用全剖視，如圖2-2所示。圖2-1軸類零件的表達 圖2-2套類零件的表達 2尺寸標注長度方向的主要基準是安裝的主要端面(軸肩)。軸的兩端一般作為測量基準，軸線一般作為徑向基準。主要尺寸應首先注

3、出，其余多段長度尺寸都按車削加工順序注出，軸上的局部結構多數是就近軸肩定位。為了使標注的尺寸清晰，便于看圖，宜將剖視圖上的內外尺寸分開標注，將車、銑、鉆等不同工序的尺寸分開標注。對軸上的倒棱、倒角、退刀槽、砂輪越程槽、鍵槽、中心孔等結構，應查閱有關技術資料的尺寸后再進行標注。三、軸套類零件的材料和技術要求1軸類零件的材料軸類零件常用材料有35、45、50優質碳素結構鋼，以45鋼應用最為廣泛，一般進行調質處理后硬度可達到230260HBS。不太重要或受載較小的軸可用Q255、Q275等碳素結構鋼。受力較大、強度要求高的軸，可以用40Cr鋼調質處理，硬度達到230240HBS或淬硬到3542HRC

4、。 若是高速、重載條件下工作的軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等合金結構鋼或38CrMoAIA高級優質合金結構鋼。這些鋼經滲碳淬火或滲氮處理后，不僅表面硬度高，而且其心部強度也大大提高，具有較好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強度的性能。球墨鑄鐵、高強度鑄鐵由于鑄造性能好，又具有減振性能，常用于制造外形結構復雜的軸。特別是我國的稀土一鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時還具有減摩吸振，對應力集中敏感性小等優點，已被應用于汽車、拖拉機、機床上的重要軸類零件。不經過最后熱處理而獲得高硬度的絲杠，一般可用抗拉強度不低于600MPa的45和50中碳鋼。 精密機床的絲杠可用碳素工具鋼T10、

5、T12制造。經最后熱處理而獲得高硬度的絲杠，用CrWMn或CrMn鋼制造時，可保證硬度達到5056HRC。2套類零件的材料套類零件的材料一般用鋼、鑄鐵、青銅或黃銅制成。孔徑小的套筒，一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可用實心鑄件。孔徑大的套筒，常選擇無縫鋼管或帶孔的鑄件、鍛件。3軸類零件的技術要求尺寸精度。主要軸頸直徑尺寸精度一般為IT6IT 9級，精密的為IT5級。對于階梯軸的各臺階長度，按使用要求給定公差，或者按裝配尺寸鏈要求分配公差。幾何精度。軸類通常是用兩個軸頸支承在軸承上，這兩個支承軸頸是軸的裝配基準。對支承軸頸的幾何精度(圓度、圓柱度)一般應有要求。對精度一般的軸頸幾何形狀公差，應限制在直

6、徑公差范圍內，即按包容要求在直徑公差后標注。如要求更高，再標注其允許的公差值(即在尺寸公差后注外，再加框格標注其形狀公差值)。相互位置精度。軸類零件中的配合軸頸(裝配傳動件的軸頸)，相對于支承軸頸的同軸度是其相互位置精度的普遍要求。由于測量方便的原因，常用徑向圓跳動來表示。普通配合精度軸對支承軸頸的徑向圓跳動一般為001003mm，高精度軸為00010005mm。此外還有軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。 表面粗糙度。一般情況下，支承軸頸的表面粗糙度為RaO16063µm，配合軸頸的表面粗糙度為Ra06325µm。 對于通用零件、典型零件，以上各項一般都有相應表格和資料可

7、查。 4套類零件的技術要求 套類零件孔的直徑尺寸公差一般為IT7級，精密軸套孔為IT6級。形狀公差(圓度)一般為尺寸公差的12l3。對長套筒，除圓度要求外，還應注孔軸線直線度公差。孔的表面粗糙度為RaO16µm，要求高的精密套筒可達RaO04µm。 外圓表面通常是套類零件的支承表面，常用過盈配合或過渡配合與箱體機架上的孔連接。外徑尺寸公差一般為IT6IT7級，形狀公差被控制在外徑尺寸公差范圍內。表面粗糙度為Ra063µm。 如孔的最終加工是將套筒裝入機座后進行，套筒內外圓的同軸度要求較低；若最終加工是在裝配前完成的，則套筒內孔對套筒外圓的同軸一般為001005mm

8、。5軸套類零件測繪時的注意事項 在測繪前必須弄清楚被測軸、套在機器中的部位，了解清楚該軸、套的用途及作用，如轉速大小、載荷特征、精度要求以及與相配合零件的作用等。 必須了解該鈾、套在機器中安裝位置所構成的尺寸鏈。測量零件尺寸時，要正確地選擇基準面。基準面確定后，所有要確定的尺寸均以此為基準進行測量，盡量避免尺寸換算。對于長度尺寸鏈的尺寸測量，也要考慮裝配關系，盡量避免分段測量。分段測量的尺寸只能作為校對尺寸的參考。測量磨損零件時，對于測量位置的選擇要特別注意，盡可能地選擇在未磨損或磨損較少的部位。如果整個配合表面均已磨損，必須在草圖上注明。對零件的磨損原因應加以分析，以便在設計或修理時加以改進

9、。測繪零件的某一尺寸時，必須同時測量配合零件的相應尺寸，尤其是只更換一個零件時更應如此。測量軸的外徑時，要選擇適當部位進行，以便判斷零件的形狀誤差，對于轉動部位更應注意。測量軸上有錐度或斜度時，首先要看它是否是標準的錐度或斜度；如果不是標準的，要仔細測量，并分析其作用。測量曲軸及偏芯軸時，要注意其偏心方向和偏心距離。軸類零件的鍵槽要注意其圓周方向的位置。測量螺紋及絲杠時，要注意其螺紋頭數、螺旋的方向、螺紋形狀和螺距。對于鋸齒形螺紋更應注意方向。四、軸類零件的修理 軸類零件是組成各類機械設備的重要零件。它的主要作用是支承其他零件、承受載荷和傳遞轉矩。軸是最容易磨損或損壞的零件，具體修復內容主要有

10、以下幾個方面。 1軸頸磨損的修復 軸頸因磨損而失去原有的尺寸和形狀精度，變成橢圓形或圓錐形等，此時常用以下方法修復。 (1)按規定尺寸修復。當軸頸磨損量小于05mm時，可用機械加工方法使軸頸恢復正確的幾何形狀，然后按軸頸的實際尺寸選配新軸襯。這種用鑲套進行修復的方法可避免軸頸的變形，在實踐中經常使用。 (2)堆焊法修復。幾乎所有的堆焊工藝都能用于軸頸的修復。堆焊后不進行機械加工的，堆焊層厚度應保持在1520mm；若堆焊后仍需進行機械加工，堆焊層的厚度應使軸頸比其名義尺寸大23mm，堆焊后應進行退火處理。 (3)電鍍或噴涂修復。當軸頸磨損量在04mm以下時，可鍍鉻修復，但成本較高，只適于重要的軸

11、。為降低成本，對于不重要的軸應采用低溫鍍鐵修復，此方法效果很好，原材料便宜，成本低，污染小，鍍層厚度可達15mm，有較高的硬度，磨損量不大的也可采用噴涂修復。 (4)粘接修復。把磨損的軸頸車小lmm，然后用玻璃纖維蘸上環氧樹脂膠，逐層地纏在軸頸上，待固化后加工到規定的尺寸。 2中心孔損壞的修復 修復前，首先除去孔內的油污和鐵銹，檢查損壞情況，如果損壞不嚴重，用三角刮刀或油石等進行修整；當損壞嚴重時，應將軸裝在車床上用中心鉆加工修復，直至完全符合規定的技術要求。 3圓角的修復 圓角對軸的使用性能影響很大，特別是在交變載荷作用下，常因軸頸直徑突變部位的圓角被破壞或圓角半徑減小導致軸折斷。因此，圓角

12、的修復不可忽視。 圓角的磨傷可用細銼或車削、磨削加工修復。當圓角磨損很大時，需要進行堆焊，退火后車削至原尺寸。圓角修復后，不可有劃痕、擦傷或刀跡，圓角半徑也不能減小，否則會減弱軸的性能并導致軸的損壞。續表 軸的具體修復內容主要有以下幾個方面。 1軸頸磨損的修復 軸頸因磨損而失去原有的尺寸和形狀精度，變成橢圓形或圓錐形等，此時常用以下方法修復。 (1)按規定尺寸修復。當軸頸磨損量小于05mm時，可用機械加工方法使軸頸恢復正確的幾何形狀，然后按軸頸的實際尺寸選配新軸襯。這種用鑲套進行修復的方法可避免軸頸的變形，在實踐中經常使用。 (2)堆焊法修復。幾乎所有的堆焊工藝都能用于軸頸的修復。堆焊后不進行

13、機械加工的，堆焊層厚度應保持在1520mm；若堆焊后仍需進行機械加工，堆焊層的厚度應使軸頸比其名義尺寸大23mm，堆焊后應進行退火處理。 (3)電鍍或噴涂修復。當軸頸磨損量在04mm以下時，可鍍鉻修復，但成本較高，只適于重要的軸。為降低成本，對于不重要的軸應采用低溫鍍鐵修復，此方法效果很好，原材料便宜，成本低，污染小，鍍層厚度可達15mm，有較高的硬度，磨損量不大的也可采用噴涂修復。 (4)粘接修復。把磨損的軸頸車小lmm，然后用玻璃纖維蘸上環氧樹脂膠，逐層地纏在軸頸上，待固化后加工到規定的尺寸。 2中心孔損壞的修復 修復前，首先除去孔內的油污和鐵銹，檢查損壞情況，如果損壞不嚴重，用三角刮刀或

14、油石等進行修整；當損壞嚴重時，應將軸裝在車床上用中心鉆加工修復，直至完全符合規定的技術要求。 3圓角的修復 圓角對軸的使用性能影響很大，特別是在交變載荷作用下，常因軸頸直徑突變部位的圓角被破壞或圓角半徑減小導致軸折斷。因此，圓角的修復不可忽視。 圓角的磨傷可用細銼或車削、磨削加工修復。當圓角磨損很大時，需要進行堆焊，退火后車削至原尺寸。圓角修復后，不可有劃痕、擦傷或刀跡，圓角半徑也不能減小，否則會減弱軸的性能并導致軸的損壞。 4螺紋的修復 當軸表面上的螺紋碰傷、螺母不能擰人時，可用圓板牙或車削加工修整。若螺紋滑牙或掉牙，可先把螺紋全部車削掉，然后進行堆焊，再車削加工修復。 5鍵槽的修復 當鍵槽

15、只有小凹痕、毛刺或輕微磨損時，可用細銼、油石或刮刀等進行修整。若鍵槽磨損較大，可擴大鍵槽或重新開槽，并配大尺寸的鍵或階梯鍵；也可在原槽位置上旋轉90°或180°重新按標準開槽，開槽前需先把舊鍵槽用氣焊或電焊填滿。 6花鍵軸的修復 當鍵齒磨損不大時，先將花鍵部分退火，進行局部加熱，然后用鈍鏨子對準鍵齒中間，手錘敲擊，并沿鍵長移動，使鍵寬增加O510mm。花鍵被擠壓后，劈成的槽可用電焊焊補，最后進行機械加工和熱處理。 采用縱向或橫向施焊的自動堆焊方法。縱向堆焊時，把清洗好的花鍵軸裝到堆焊機床上，機床不轉動，將振動堆焊機頭旋轉90°，并將焊嘴調整到與軸中心線成45

16、76;角的鍵齒側面。焊絲伸出端與工件表面的接觸點應在鍵齒的節徑上，由床頭向尾架方向施焊。橫向施焊與一般軸類零件修復時的自動堆焊相同。為保證堆焊質量，焊前應將工件預熱，堆焊結束時，應在焊絲離開工件后斷電，以免產生端面弧坑。堆焊后要重新進行銑削或磨削加工，以達到規定的技術要求。 按照規定的工藝規程進行低溫鍍鐵，鍍鐵后再進行磨削加工，使其符合規定的技術要求。 7裂紋和折斷的修復 軸出現裂紋后若不及時修復，就有折斷的危險。 對于輕微裂紋還可采用粘接修復：先在裂紋處開槽，然后用環氧樹脂填補和粘接，待固化后進行機械加工。 對于承受載荷不大或不重要的軸，其裂紋深度不超過軸直徑的10時，可采用焊補修復。焊補前

17、，必須認真做好清潔工作，并在裂紋處開好坡口。焊補時，先在坡口周圍加熱，然后再進行焊補。為消除內應力，焊補后需進行回火處理，最后通過機械加工達到規定的技術要求。 對于承受載荷很大或重要的軸，其裂紋深度超過軸直徑的1 0或存在角度超過1 0°的扭轉變形，應予以調換。 當載荷大或重要的軸出現折斷時，應及時調換。一般受力不大或不重要的軸折斷時，可用圖2-3所示的方法進行修復。其中圖(a)所示為用焊接法把斷軸兩端對接起來。焊接前，先將兩軸端面鉆好圓柱銷孔、插入圓柱銷，然后開坡口進行對接。圓柱銷直徑一般為(03-04)d，d為斷軸外徑。圖(b)所示為用雙頭螺柱代替圓柱銷。若軸的過渡部分折斷，可另

18、加工一段新軸代替折斷部分，新軸一端車出帶有螺紋的尾部，旋入軸端已加工好的螺孔內，然后進行焊接。圖2-3斷軸修復 有時折斷的軸其斷面經過修整后，使軸的長度縮短了，此時需要采用接段修理法進行修復，即在軸的斷口部位再接上一段軸頸。8彎曲變形的修復對彎曲量較小的軸(一般小于長度的81000)，可用冷校法進行校正。通常普通的軸可在車床上校正，也可用千斤頂或螺旋壓力機進行校正。這些方法的彎曲量能達到lm長005O15mm，可滿足一般低速運行的機械設備要求。對要求較高、需精確校正的軸或彎曲量較大的軸，則用熱校法進行校正。通過加熱使軸的溫度達到500°C550°C，待冷卻后進行校正。加熱時

19、間根據軸的直徑大小、彎曲量及具體的加熱設備確定。熱校后應使軸的加熱處退火，恢復到原來的力學性能和技術要求。9其他失效形式的修復 外圓錐面或圓錐孔磨損，均可用車削或磨削方法加工到較小或較大尺寸，達到修配要求，再另外配相應的零件；軸上銷孔磨損時，也可將尺寸鉸大一些，另配銷子；軸上的扁頭、方頭及球頭磨損可采用堆焊或加工、修整幾何形狀的方法修復；當軸的一端損壞時，可采用局部修換法進行修理，即切削損壞的一段，再焊上一段新的后，加工到要求的尺寸。第二節 齒輪測繪與維修一、 齒輪測繪 1. 齒輪測繪的一般步驟根據齒輪及齒輪副實物，用必要的量具、儀器和設備等進行技術測量，并經過分析計算確定出齒輪的基本參數及有

20、關工藝等，最終繪制出齒輪的零件工作圖，這個過程稱之為齒輪測繪。從某種意義上講，齒輪測繪工作是齒輪設計工作的再現。 齒輪測繪有純測繪和修理測繪之分。凡是為制造設備樣機而進行的測繪稱為純測繪；凡齒輪失去使用能力，為配換、更新齒輪所進行的測繪稱為修理測繪。設備維修時，齒輪的澳繪是經常遇到的一項比較復雜的工作。要在沒有或缺少技術資料的情況下，根據齒輪實物而且往往是已經損壞了的實物測量出部分數據，然后根據這些數據推算出原設計參數，確定制造時所需的尺寸，畫出齒輪工作圖。由于目前使用的機械設備不能完全統一，有國產的也有國外進口的，就進口設備而言在時間上也有早有晚，這就造成了標準的不統一，因而給齒輪測繪工作帶

21、來許多麻煩。為使整個測繪工作順利進行，并得到正確的結果，齒輪的測繪一般可按如下幾個步驟進行。 了解被修設備的名稱、型號、生產國、出廠日期和生產廠家。由于世界各國對齒輪的標準制度不盡相同，即使是同一個國家，由于生產年代的不同或生產廠家的不同，所生產的齒輪的各參數也不相同。這就需要在齒輪測繪前首先了解該設備的生產國家、出廠日期和生產廠家，以獲得準確的齒輪參數。 初步判定齒輪類別。知道了齒輪的生產國家即獲得了一定的齒輪參數，如齒形角、齒頂高系數、頂隙系數等。除此之外，還需判別齒輪是否是標準齒輪、變位齒輪或者是非標準齒輪。查找與主要幾何要素(m、z、x)有關的資料。翻閱傳動部件圖、零件明細表以及零件工

22、作圖，若已修理配換過，還應查對修理報告等，這樣可簡化和加快測繪工作的進程，并可提高測繪的準確性。做被測齒輪精度等級、材料和熱處理的分析。分析被測齒輪的失效原因。分析齒輪的失效原因，這在齒輪測繪中是一項十分重要的工作。由于齒輪的失效形式不同，知道了齒輪的失效原因不但會使齒輪的測繪結果準確無誤，而且還會對新制齒輪提出必要的技術要求，延長使用壽命。測繪、推算齒輪參數及畫齒輪工作圖。2.直齒圓柱齒輪的測繪 (1)幾何尺寸參數的測量。測繪漸開線直齒圓柱齒輪的主要任務是確定基本參數m(或P)、z、ha*、C*、x。為此，需對被測量的齒輪作一些幾何尺寸參數的測量。齒數z的測量。通常情況下，見到的齒輪多為完整

23、齒輪，整個圓周都布滿了輪齒。只要數一下有多少個齒就可以確定其齒數Z。對扇形齒輪或殘缺的齒輪，只有部分圓周，無法直接確定一周應有的齒數。為此，這里介紹兩種方法，即圖解法和計算法。a圖解法。如圖2-4(a)所示，以齒頂圓直徑矗畫一個圓，根據扇形齒輪實有齒數多少而量取跨多少周節的弦長么，見圖2-4(b)，再以此弦長A截取圓磊，對小于A的剩余部分DF，再以一個周節的弦長曰截取，最后即可算出齒數z。圖中，以A依次截取da為3份，即CD、CE和EF，剩余部分DF正好被B一次截取。設弦長爿包含n個齒，則z=3n+1 (21) b計算法。量出跨n各齒的齒頂圓弦長A，如圖24(b)所示，求出N個齒所含的圓心角，

24、再求出一周的齒數z (a) (b)圖24不完整齒輪齒數z的確定 =2sin-1A/da (22) Z=360°N/ (23) 齒頂圓直徑以和齒根圓直徑西的測量。如圖2-5所示，對于偶數齒齒輪，可用游標卡尺直接測量得到以和訴；而對奇數齒齒輪則不能直接測量得到，可按下述方法進行。圖2-5 齒頂圓直徑磊的測量 a仍用游標卡尺直接測量，但此時卡尺的一側在齒頂，另一側在齒間，測得的不是以，而是d，需通過幾何關系推算獲得。 da = k da (2-5)其中k稱為校正系數，可由表2-2查得。 b對于中間有孔的齒輪，也可用間接測量的方法，即測量內孔直徑d，內孔壁到齒頂的距離H2或內孔壁到齒根的距離

25、颶如圖2-5(a)所示，計算得到 da = d+2 H1 (2-6) df = d+2 H2 (2-7) 全齒高h的測量。 a全齒高h可采用游標深度尺直接測量，如圖2-6所示。這種方法不夠精確，測得的數值只能作為參考。 b全齒高h也可以用間接測量齒頂圓直徑么和齒根圓直徑盔，或測量內孔壁到齒頂的距離凰和內孑L壁到齒根的距離仍的方法，如圖2-5所示，按下式計算獲得 h = （da- df ）/2 (2-8) 或= H1 -H2 中心距的測量。中心距口可按圖2-7所示測量，測量時要力求準確，為了使測量值盡量符合實際值，還必須考慮孔的圓度、錐度及兩孔軸線的平行度對中心距的影響。 公法線長度Wk的測量。

26、公法線長度礬可用精密游標卡尺或公法線千分尺測量，如圖2-8所示。圖2-6全齒高h的測量 圖27中心距a的測量 圖28公法線長度鞏的測量 依據漸開線的性質，理論上卡尺在任何位置測得的公法線長度都相等，但實際測量時，以分度圓附近的尺寸精度最高。因此，測量時應盡可能使卡尺切于分度圓附近，避免卡尺接觸齒尖或齒根圓角。測量時，如切點偏高，可減少跨測齒數k；如切點偏低，可增加跨測齒數k。跨測齒數k值可直接查表2-3。表2-3 測量公法線長度時的跨測齒數七 基圓齒距pb的測量(即舊標準基節風的測量)。 a用公法線長度測量。從圖2-9中可見，公法線長度每增加1個跨齒，即增加1個基圓齒距，所以，基圓齒距仇可通過

27、公法線長度吸和陟，斛。的測量，計算獲得 pb=Wk+1一Wk (2-9) 考慮到公法線長度的變動誤差，每次測量時，必須在同一位置，即取同一起始位置、同一方向進行測量。 b用標準圓棒測量。圖2-9所示為用標準圓棒測量基圓齒距pb 的原理圖。圖中兩直徑分別為dp1和dp2的標準圓棒切于兩相鄰齒廓。另外，為了減少測量誤差的影響，兩圓棒直徑的差值應盡可能取得大一些，通常差值可取053mm。過基圓作兩條假想的漸開線，使其分別通過圓棒中心O1、02。依據漸開線的性質，從圖2-9中可看出，圓棒半徑等于基圓上相應的一段弧長，即圖2-9 用標準圓棒測量基圓齒距求得rb值后，就可按下式求得pbpb=2rb/z圖2

28、-10 基圓齒距儀測量基圓齒距偏差分度圓弦齒厚及固定弦齒厚的測量。測量弦齒厚可用齒厚游標卡尺，如圖2-11所示。齒厚游標卡尺由水平、垂直兩尺組成。測量時將垂直尺調整到相應弦齒高的位置，即分度圓弦齒高或固定弦齒高，再用水平尺測量分度圓弦齒厚或固定弦齒厚。(a)齒厚游標卡尺測量 (b)光學齒厚卡尺測量圖2-11齒厚測量 為了減少被測齒輪齒頂圓偏差對測量結果的影響，應在分度圓弦齒高或固定弦齒高的表值基礎上加上齒頂圓半徑偏差值。齒頂圓半徑偏差值為實測值與公稱值之差。 (2)直齒圓柱齒輪測繪程序。綜合以上內容，可以把直齒圓柱齒輪測繪程序歸納為圖2-12所示的內容。圖2-12直齒圓柱齒輪測繪程序二、齒輪的

29、修理 對因磨損或其他故障而失效的齒輪進行修復，在機械設備維修中甚為多見。齒輪的類型很多，用途各異。齒輪常見的失效形式、損傷特征、產生原因和維修方法如表2-4所示。表2-4 齒輪常見的失效形式、損傷特征、產生原因及維修方法 1調整換位法 對于單向運轉受力的齒輪，輪齒常為單面損壞，只要結構允許，可直接用調整換位法修復。所謂調整換位就是將已磨損的齒輪變換一個方位，利用齒輪未磨損或磨損輕的部位繼續工作。 對于結構對稱的齒輪，當單面磨損后可直接翻轉180°，重新安裝使用，這是齒輪修復的通用辦法。但是，對圓錐齒輪或具有正反轉的齒輪不能采用這種方法。 若齒輪精度不高，而且是由齒圈和輪轂組合的結構(

30、鉚合或壓合)，其輪齒單面磨損時，可先除去鉚釘，拉出齒圈，翻轉1800換位后再進行鉚合或壓合。 結構左右不對稱的齒輪，可將影響安裝的不對稱部分去掉，并在另一端用焊、鉚或其他方法添加相應結構后，再翻轉180。安裝使用；也可在另一端加調整墊片，把齒輪調整到正確位置，而無需添加結構。 對于單面進入嚙合位置的變速齒輪，若發生齒端碰缺，可將原有的換檔撥叉槽車削去掉，然后把新制的撥叉槽用鉚或焊的方法裝到齒輪的反面。 L 2栽齒修復法 對于低速、平穩載荷且要求不高的較大齒輪，單個齒折斷后可將斷齒根部銼平，根據齒根高度及齒寬情況，在其上面栽上一排與齒輪材質相似的螺釘，包括鉆孔、攻螺紋、擰螺釘，并以堆焊聯接各螺釘

31、，然后再按齒形樣板加工出齒形。 3鑲齒修復法 對于受載不大但要求較高的齒輪，單個齒折斷后可用鑲單個齒的方法修復。如果齒輪有幾個齒連續損壞，可用鑲齒輪塊的方法修復。若多聯齒輪、塔形齒輪中有個別齒輪損壞，用齒圈替代法修復。重型機械的齒輪通常把齒圈以過盈配合的方式裝在輪芯上，成為組合式結構。當這種齒輪的輪齒磨損超限時，可把壞齒圈拆下，換上新的齒圈。 4堆焊修復法 當齒輪的輪齒崩壞，齒端、齒面磨損超限，或存在嚴重表層剝落時，可以使用堆焊法進行修復。齒輪堆焊的一般工藝為：焊前退火、焊前清洗、施焊、焊縫檢查、焊后機械加工與熱處理、精加工、最終檢查及修整。 (1)輪齒局部堆焊。當齒輪的個別齒斷齒、崩牙，遭到

32、嚴重損壞時，可以用電弧堆焊法進行局部堆焊。為防止齒輪過熱、避免熱影響，可把齒輪浸入水中，只將被焊齒露出水面，在水中進行堆焊。輪齒端面磨損超限，可采用熔劑層下粉末焊絲自動堆焊。 (2)齒面多層堆焊。當齒輪少數齒面磨損嚴重時，可用齒面多層堆焊。施焊時，從齒根逐步焊到齒頂，每層重疊量為2512，焊一層經稍冷后再焊下一層。如果有幾個齒面需堆焊，應間隔進行。 對于堆焊后的齒輪，要經過加工處理以后才能使用。最常用的加工方法有如下兩種。 磨合法。按應有的齒形進行堆焊，以齒形樣板隨時檢驗堆焊層厚度，基本上不堆焊出加工余量，然后通過手工修磨處理，除去大的凸出點，最后在運轉中依靠磨合磨出光潔表面。這種方法工藝簡單

33、、維修成本低，但配對齒輪磨損較大、精度低。它適用于轉速很低的開式齒輪修復。 切削加工法。齒輪在堆焊時留有一定的加工余量，然后在機床上進行切削加工。此種方法能獲得較高的精度，生產效率也較高。 5塑性變形法 塑性變形法是用一定的模具和裝置并以擠壓或滾壓的方法將齒輪輪緣部分的金屬向齒的方向擠壓，使磨損的齒加厚，如圖2-13所示。圖213用塑性變形法修復齒輪1銷子；2一上模；3一下模；4一被修復的齒輪；5一導向桿 將齒輪加熱到800900放人在圖2-13中的下模3中，然后將上模2沿導向桿5裝入，用手錘在上模四周均勻敲打，使上下模具互相靠緊。將銷子1對準齒輪中心以防止輪緣金屬經擠壓后進入齒輪軸孔的內部。

34、在上模2上施加壓力，齒輪輪緣金屬即被擠壓流向齒的部分，使齒厚增大。齒輪經過模壓后，再通過機械加工銑齒，最后按規定進行熱處理。圖2-13中4為修復盼齒輪，尺寸線以上的數字為修復后的尺寸，尺寸線以下的數字為修復前的尺寸。 塑性變形法只適用于修復模數較小的齒輪。由于受模具尺寸的限制，齒輪的直徑也不宜過大。需修復的齒輪不應有損傷、缺口、剝蝕、裂紋以及用此法修復不了的其他缺陷；材料要有足夠的塑性，并能成形；結構要有一定的金屬儲備量，使磨損區的齒輪得到擴大，且磨損量應在齒輪和結構的允許范圍內。6變位切削法 齒輪磨損后可利用變位切削，將大齒輪的磨損部分切去，另外配換一個新的小齒輪與大齒輪相配，齒輪傳動即可恢

35、復。大齒輪經過負變位切削后，它的齒根強度雖有所降低，但仍比小齒輪高，只要驗算出輪齒的彎曲強度在允許的范圍內便可使用。 若兩齒輪的中心距不能改變時，與經過負變位切削后的大齒輪相嚙合的新小齒輪必須采用正變位切削。它們的變位系數大小相等，符號相反，形成高度變位，使中心距與變位前的中心距相等。 如果兩傳動軸的位置可調整，新的小齒輪不用變位，仍采用原來的標準齒輪。若小齒輪裝在電動機軸上，可移動電動機來調整中心距。 采用變位切削法修復齒輪，必須進行有關方面的驗算，包括如下幾點。 根據大齒輪的磨損程度，確定切削位置，即大齒輪切削最小的徑向深度。 當大齒輪齒數小于40時，需驗算是否會有根切現象，若大于40，一

36、般不會發生根切，可不驗算。 當小齒輪齒數小于25時，需驗算齒頂是否變尖，若大于25，一般很少會使齒頂變尖，不需驗算。 必須驗算輪齒齒形有無干涉現象。 對閉式傳動的大齒輪經負變位切削后，應驗算輪齒表面的接觸疲勞強度，開式傳動可不驗算。 當大齒輪的齒數小于40時，需驗算彎曲強度，大于或等于40時，因強度減少不大，可不驗算。 變位切削法適用于傳動比、大模數的齒輪傳動因齒面磨損而失效，成對更換不合算的情況，采取對大齒輪進行負變位修復而使齒輪得到保留，只需配換一個新的正變位小齒輪，即可使傳動得到恢復。它可減少材料消耗，縮短修復時間。 7金屬涂敷法 對于模數較小的齒輪齒面磨損，不便于用堆焊工藝修復，可采用

37、金屬涂敷法。 這種方法的實質是在齒面上涂以金屬粉或合金粉層，然后進行熱處理或者機械加工，從而使零件的原有尺寸得到恢復，并獲得耐磨及其他特性的覆蓋層。 涂敷時所用的粉末材料主要有鐵粉、銅粉、鈷粉、鉬粉、鎳粉、堆焊合金粉、鎳一硼合金粉等，修復時根據齒輪的工作條件及性能要求選擇確定。涂敷的方法主要有噴涂、壓制、沉積和復合等。 此外，鑄鐵齒輪的輪緣或輪輻產生裂紋或斷裂時，常用氣焊、鑄鐵焊條或焊粉將裂紋處焊好，用補夾板的方法加強輪緣或輪輻，用加熱的扣合件在冷卻過程中產生冷縮將損壞的輪緣或輪輻鎖緊。 齒輪鍵槽損壞后，可用插、刨或鉗工把原來的鍵槽尺寸擴大1015，同時配制相應尺寸修復。如果損壞的鍵槽不能用上

38、述方法修復，可轉位在與舊鍵槽成90°的表面上重新開一個鍵槽，同時將舊鍵槽堆焊補平；若待修復齒輪的輪轂較厚，也可將輪轂孔以齒頂圓定心進行鏜大，然后在鏜好的孔中鑲套，再切制標準鍵槽；但鏜孔后輪轂壁厚小于5mm的齒輪不宜用此法修復。 齒輪孔徑磨損后，可用鑲套、鍍鉻、鍍鎳、鍍鐵、電刷鍍、堆焊等工藝方法修復。第三節 蝸輪蝸桿的測繪與維修 蝸輪蝸桿測繪是用量具對蝸輪蝸桿實物的幾何要素(如蝸桿齒頂圓直徑da1，和蝸輪齒頂圓直徑da2，齒全高h、公法線長度Wk、中心距、齒數z及螺旋角等)進行測量，經過計算推測出原設計的基本參數(如模數m、齒形角、齒頂高系數ha*、頂隙系數hc*等)，并據此計算出制造

39、時所需的幾何尺寸(如蝸桿齒頂圓直徑以。和蝸輪齒頂圓直徑叱，齒根圓直徑磷等)，并繪制成零件圖。一、蝸桿傳動的失效形式 蝸桿傳動的失效形式與齒輪傳動相同，有齒面點蝕、膠合、磨損、輪齒折斷及塑性變形，其中尤以膠合和磨損更易發生。由于蝸桿傳動相對滑動速度大、效率低，并且蝸桿齒是連續的螺旋線，且材料強度高，所以失效總是出現在蝸輪上。在閉式傳動中，蝸輪多因齒面膠合或點蝕失效；在開式傳動中，蝸輪多因齒面磨損和輪齒折斷而失效。二、蝸桿、蝸輪幾何尺寸測量1蝸桿齒頂圓直徑da1和蝸輪齒頂圓直徑da2的測量 蝸桿齒頂圓直徑da1可用精密游標卡尺或千分尺直接測量，通常在34個不同位置上進行測量，并取平均值作為所測的蝸

40、桿齒頂圓直徑da1。蝸輪齒頂圓直徑da2也可用游標卡尺或千分尺進行測量，但需要借助量塊，如圖2-14所示。這時，將卡尺或千分尺的讀數減去兩端量塊長度之和，就是蝸輪的齒頂圓直徑da2。蝸輪齒數為偶數時，齒頂圓直徑借助量塊可直接測出；當蝸輪齒數為奇數時，可參照奇數齒圓柱齒輪齒頂圓直徑的測量方法進行。2蝸桿螺牙高度的測量(1)采用精密游標卡尺的深度尺直接測量蝸桿螺牙高度，如圖2-15所示。圖2-14蝸輪齒頂圓直徑測量圖 圖2-15蝸桿螺牙高度的測量圖(2)采用精密游標卡尺測量蝸桿的齒頂圓直徑da1和蝸桿齒根圓直徑dfl，并按下式計算蝸桿螺牙高度(3)蝸桿軸向齒距px 蝸桿軸向齒距px，可以用鋼尺在蝸

41、桿的齒頂圓上直接測量，如圖2-16所示。為提高測量精度，通常多跨幾個齒(n個)，然后將讀數除以所跨齒數，就是蝸桿軸向齒距。 (4)蝸桿副中心距的測量中心距較小或采用其他測量方法有困難，可借助量塊測量蝸桿和蝸輪軸內側間的距離，如圖2-17所示，可按下式計算中心距圖2-16蝸桿軸向齒距的測量 圖2-17借助量塊測量蝸桿與蝸輪中心距 在生產中常采用測量蝸輪減速器箱體中心距的距離來去頂中心距口。用可調千斤頂將箱體放平，校準各孔的正確位置，然后測量蝸輪軸孔和蝸桿軸孔的最低位置距離，同時測量蝸輪軸孔直徑和蝸桿軸孔直徑，并通過適當的計算，就可得到蝸桿副的測量中心距。三、蝸輪蝸桿副的維修1更換新的蝸桿副如圖2

42、-18所示，機床的分度蝸桿副裝配在工作臺1上，除蝸桿副本身的精度必須達到要求外，分度蝸輪2與上回轉工作臺1的環行導軌還需滿足同軸度要求。胬蝸輪齒坯應首先在工作臺導軌的幾何精度修復以前裝配好，待幾何精度修復后，再以下環行導軌為基準對蝸輪進行加工。圖2-18 回轉工作臺及分度蝸輪2采用珩磨法修復蝸輪珩磨法是將與原來尺寸完全相同的珩磨蝸桿裝配在原蝸桿的位置上，利用機床傳動使珩磨蝸桿轉動，對機床工作臺分度渦輪進行珩磨。珩磨蝸桿是將120#金剛砂用環氧樹脂膠合在珩磨蝸桿坯件上，待粘接結實后再加工成形。珩磨蝸桿的安裝精度應保證蝸桿回轉中心線對蝸輪嚙合的中間平面平行及與嚙合中心平面重合。嚙合中心平面的檢查可

43、用著色檢驗接觸痕跡的方法。第四節 殼休零件的測繪與維修一、殼體零件的圖形表達 由于殼體零件的形狀比較復雜，因此_般都需要較多視圖才能表達清楚，通常要用3個以上的基本視圖。另外許多殼體零件還需配備剖視圖、剖面圖以及局部視圖、局部放大圖、斜視圖等，一般究竟采用哪些視圖，則要視情況而定。 殼體零件的內部形狀通常采用剖視圖和剖面圖來表達。但由于殼體零件的外形也相當復雜，因此表達時，也要畫出零件的外部視圖。在畫剖視圖時，多采用全剖視圖、局部剖視圖和斜剖視圖，而剖視圖中再取剖視的表達方式也比其他類型的零件應用得多。 1主視圖的選擇 殼體零件的主視圖選擇，一般按零件的工作位置以及能較多地反映其各組成部分的形

44、狀特征和相對位置關系的原則來確定。 主視圖的安裝位置，應盡量與殼體零件在機器或部件上的工作位置一致。殼體零件由于常常需要多道加工工序才能完成，其加工位置經常變化，因而很難按加工位置來確定主視圖的安放位置。按工作位置來選擇主視圖，還有助于繪制裝配圖。 2其他視圖的選擇 選擇其他視圖時，應圍繞主視圖來進行。主視圖確定后，根據形狀分析法，對殼體零件各組成部分逐一分析，考慮需要幾個視圖，以及采用什么方法才能把它們的形狀和相對位置關系表達出來。測繪時應邊分析、邊考慮、邊補充，靈活應用各種表達方法，力求做到視圖數量最少。二、殼體零件測繪實例 下面以某鋼鐵廠送料機構的齒輪變速箱箱體為例，綜合介紹殼體零件測繪

45、的全過程。 1了解和分析殼體零件 繪制時，首先要了解和分析殼體零件的結構特點、用途、與其他零件的關系、所用材料和加工方法等。檢查和判斷殼體零件是否失效，其尺寸和形狀是否產生變化。 齒輪變速箱箱體內共有3根軸，其中輸人軸為蝸桿軸，輸出軸為圓錐齒輪軸，與蝸桿嚙合的中間軸為蝸輪軸。通過蝸桿與蝸輪嚙合將動力傳遞給中間軸，再經過圓錐齒輪的嚙合傳動來實現送料機構的變速目的。可以將變速箱箱體分解成3部分。 支撐部分。基本上以圓筒體結構形式表現在箱壁的凸臺上。在伸出箱壁的所有凸臺上，均設有安裝端蓋的螺孔。 安裝部分。即箱體的底板，在底板上設有螺栓安裝孔。由于底板面積較大，為使其與安裝基面接觸良好并減少加工面積

46、，地面設有凹坑。 聯接部分。主要表面為變速箱箱體內部呈方框形的結構，在箱壁上設有安裝箱的螺孔等。 2確定表達方案 (1)主視圖的選擇 根據以上分析，箱體的主視圖應按其工作位置及形狀特征確定。因此主視圖采用了局部剖視，見圖2-19中的A-A剖視。在主視圖上，展示了輸入軸軸：35和40、輸出軸軸孔48，以及與蝸桿嚙合的蝸輪軸軸孔三者之間的相對位置及各組成部分的聯接關系。 (2)其他視圖的選擇 為了表達左側箱壁上兩個相連凸臺的形狀，反映輸入軸與輸出軸之間的相對位置關系，選用了一個左視圖。在左視圖上，采用局部剖視來表達箱體頂面的4 x M5安裝螺孔和箱體后面凸臺上的M8螺孔，這樣既可避免虛線太多，又便

47、于標注尺寸。 在俯視圖上反映了箱體外形和內腔形狀，4個底板安裝孔及箱體、4個安裝螺孔相互之間的位置關系。B-B階梯剖，反映了蝸輪軸孔德形狀和另外兩根軸孔的相對位置，以及蝸鈴軸孔所在凸臺的形狀和安裝端蓋的蝸孔等。這樣僅用四個視圖就全面表達了該箱體的形狀。 (3)畫零件草圖 根據選定的視圖表達方案，徒手繪制箱體草圖，如圖2-19所示。 (4)畫尺寸界線和尺寸線 根據前面所述方法，將零件上所需標注的所有尺寸，畫出全部尺寸界線和尺寸線。 (5)測量尺寸并標注在草圖上 測出全部尺寸并標注在零件草圖上。例如可用鋼直尺直接測量箱體的長、寬、高等外形尺寸。分別測得長度方向的尺寸有箱壁間距為114，箱體兩側和底

48、板凹坑尺寸136，總長180；寬度方向的尺寸有箱壁間距和底板凹坑尺寸104，箱體兩側尺寸120，總寬135；高度方向的尺寸有底板高12，總高145等。這些尺寸一般為未注公差的尺寸，直接注出整數尺寸即可。 用游標卡尺及內徑千分尺測量3根軸的軸孔直徑，其中輸入軸孔為34994和39994，蝸輪軸孔為34994和39994，輸出軸孔徑為48012；用平臺、檢驗芯軸和高度游標卡尺測得48012孔在高度方向的定位尺寸為67，與34994孔的中心距在高度方向為4375，寬度方向中心距為391。寬度方向的定位尺寸為81；用內、外長鉗和直尺測得地板安裝孔徑為20和105，孔間膜在長度方向為156，寬度方向為9

49、6；各螺孔直徑和深度在測量后標注在草圖上。 鑄造圓角半徑用圓角規測出后，標注在草圖上。 (6)圓整尺寸(略) (7)編寫技術要求 公差配合及表面粗糙度。為保證箱體孔與軸承#I-N的配合精度，按軸承選用的軸承公差69要求查表確定。為保證傳動軸正常運轉，軸孔中心距公差經查表確定為4375±0025。 3根軸上共5個軸孔，其表面粗糙度均為Ra63，其余各面的表面粗糙度如圖2-20所示。 形位公差。5個軸孔的圓柱度公差按7級查表確定，其公差值為0007。圖2-20 各個軸孔對其公共軸線的同軸度公差也按7級查表為0020(同軸度測量難時常轉換成跳動)。 輸入軸軸孔35和40的公共軸線與輸出軸軸

50、孔48的軸線平行度公差按7級查表定為0050。 蝸輪軸孔35和40的公共軸線與輸出軸軸孔48的軸線垂直度公差按7級查表定為0040。底面的平面度公差確定為O1。輸出軸軸孔48對底面的平行度公差按7級查表為0050。 (8)填寫標題欄和技術要求，完成草圖 (9)根據草圖繪制殼體零件圖 草圖繪制完成后，還要對草圖進行全面檢查和校核。對測量所得尺寸，尤其是失效部位的尺寸，要根據國家有關技術標準、殼體零件的使用要求、裝配關系等具體情況綜合確定。經過檢查、校核和修改后，即可繪制殼體零件工作圖。該變速箱箱體的零件圖如圖2-20所示。三、殼體零件的修理 殼體零件是機械設備的基礎件之一。由它將一些軸、套、齒輪

51、等零件組裝在一起，使其保持正確的相對位置，彼此能按一定的傳動關系協調地運動，構成機械設備的一個重要部件。因此殼體零件的修復對機械設備的精度、性能和壽命都有直接的影響。殼體零件的結構形狀一般都比較復雜，壁薄且不均勻，內部呈腔形，在壁上既有許多精度較高的孔和平面需要加工，又有許多精度較低的堅固孔需要加工。下面簡要介紹幾種殼體零件的修復工藝要點。1氣缸體 (1)氣缸體裂紋的修復 產生裂紋的部位和原因 氣缸體裂紋一般發生在7K套漠壁、進排氣門墊座之間、燃燒室與氣門座之間、兩氣缸之間、水道孔及缸蓋螺釘固定孔等部位。產生裂紋的原因主要有如下幾個。 a急劇的冷熱變化形成內應力。 b冬季忘記放水而凍裂。 c氣

52、門座附近局部高溫產生熱裂紋。 d裝配時因過盈量過大引起裂紋。 常用修復方法 常用的修復方法主要有焊補、粘補、栽銅螺釘填滿裂紋、用螺釘把補板固定在氣缸體上等。 (2)氣缸體和氣缸蓋變形的修復 變形的危害和原因 變形不僅破壞了幾何形狀，而且使配合表面的相對位置偏差增大，例如：破壞了加工基準面的精度，破壞了主軸承座孔的同軸度、主軸承座孔與凸輪軸承孑L中心線的平行度、氣缸中心線與主軸承孔的垂直度等。另外還引起密封不良、漏水、漏氣，甚至沖壞氣缸襯墊。變形產生的原因主要有：制造過程中產生的內應力和負荷外力相互作用、使用過程中缸體過熱、拆裝過程中未按規定操作等。 變形的修復如果氣缸體和氣缸蓋的變形超過技術規

53、定范圍，則應根據具體隋況進行修復，主要方法如下。a氣缸體平面螺孔附近凸起，用油石或細銼修平。b氣缸體和氣缸蓋平面不平，可用銑、刨、磨等加工修復，也可刮削、研磨。 c氣缸蓋翹曲，可進行加溫，然后在壓力機上校正或敲擊校正，最好不用銑、刨、磨等加工修復。 (3)氣缸的磨損 磨損的原因和危害 磨損通常是由腐蝕、高溫和與活塞環的摩擦造成的，主要發生在活塞環運動的區域內。磨損后會出現壓縮不良、起動困難、功率下降和機油消耗量增加等現象，甚至發生缸套與活塞的非正常撞擊。 磨損的修復 氣缸磨損后可采用修理尺寸法，即用鏜削和磨削的方法，將缸徑擴大到某一尺寸，然后選配與氣缸相符合的活塞和活塞環，恢復正確的幾何形狀和配合間隙。當缸徑超過標準直徑直至最大限度尺寸時，可用鑲套法修復，也可用鍍鉻法修復。 (4)其他 主軸承座孔同軸度偏差較大時，需進行鏜削修整，其尺寸應根據軸瓦瓦背鍍層厚度確定；當同軸度偏差較小時，可用加厚的合金軸瓦進行一次鏜削，彌補座孔的偏差；對于單個磨損嚴重的主軸承座孔，可將座孔鏜大，配上鋼制半圓環，用沉頭螺釘固定，鏜削到規定尺寸；座孔輕度磨損時，可使用刷鍍方法修復，但要保證鍍層與基體的結合強度和鍍層厚度均勻一致，并不得超出規定的圓柱度要求。 2變速箱體 變速箱體所可能產生的主