1、學習情境一 常見機械零件測繪與修復任務一 軸類零件修復學習情境二常見機械零件測繪與修復任務名稱減速器軸的測繪與修復參考學時6組織形式：5人左右小組教學地點：設備維修實訓室、生產性教學工廠任務描述以減速器軸為教學載體，學習軸類零件的測繪、軸類零件的失效形式、產生原因及修復技術，完成減速器軸的失效診斷與修復。具體要求：多個減速器軸，測繪用多把游標卡尺、直尺、百分表或千分表、高度尺、外徑千分尺等，修復工藝常用儀器設備，教學工廠有實際工作減速器可供觀摩學習。教學內容1. 軸類零件的測繪；2. 繪制減速器軸零件圖；3. 軸類零件常見的失效形式及產生原因；4. 軸類零件的修復工藝；5. 減速器軸的失效診斷

2、及修復。教學目標專業能力1. 軸類零件測繪的能力；2. 軸類零件失效形式及產生原因分析的能力；3. 軸類零件常用修復工藝使用的能力；4. 減速器軸失效診斷與修復的能力。方法能力1. 查閱、收集、整理所需的軸類零件測繪與修復的資料，并能夠正確使用的能力；2. 互相討論，分析原因及修復的能力。社會能力1. 相互交流，溝通的能力；2. 舉一反三，融會貫通的能力。教學重點與難點教學重點1. 軸類零件的測繪；2. 軸類零件的失效形式及產生原因分析；3. 軸類零件失效的修復技術；4.減速器軸的診斷與修復；教學難點1. 軸類零件失效形式及產生原因分析；2. 軸類零件失效的修復技術；教學方法引導文教學法、案例

3、教學法、實物演示法、啟發教學法、鼓勵教學法、項目教學法、實訓室練習等靈活運用。教學組織步驟教學內容（簡案）教學方法參考時間任務導入教師：明確任務，對任務要求進行說明。在該任務中，需要掌握如何對軸類零件進行測繪，繪制零件圖；掌握軸類零件的失效形式及產生原因；掌握軸類零件的修復工藝；完成減速器軸的診斷與修復。發放學習任務書、學習工作單和學習指南。學生：從工作任務中分析完成工作的必要信息，提供在信息查詢環節遇到的新知識難點。演示法講授法課時任務分析教師：講授軸類零件測繪的內容、主要工具的使用，軸類零件的失效形式、產生原因及修復工藝。學生：跟學跟練學生自主獲取信息啟發引導法講授法2課時方案制訂學生：在

4、團隊中進行小組討論，利用頭腦風暴、團隊學習等方法，通過查閱相關資料討論制訂方案，確定小組成員分工。 教師：協調組織學生初步方案，并為學生提供疑問講解，對學生提出的方案進行分析對比，不合理的地方與學生探討，讓學生自主完善小組討論法啟發引導法頭腦風暴法課時任務實施學生：按照任務方案完成任務，包括減速器軸的測繪、零件圖繪制、失效形式診斷及失效修復。教師：組織、巡查、答疑啟發引導法實訓室練習2課時交流評估教師：發放任務教學反饋單，及任務評價表，聽取學生成果展示匯報，組織學生答辯。根據學生在整個學習過程中的表現，以及匯報答辯的情況對學生給與評價，進行任務總結，布置作業。學生：小組內成果展示，完成團隊成員

5、互相評價，學生自評，提交學習工作單，評價表，準備成果展示有關材料。答辯法啟發引導法1課時詳案：一、任務導入以減速器軸的測繪與修復為載體，學習軸類零件的測繪、失效診斷與修復技術。具體要求：多個減速器軸，測繪用多把游標卡尺、直尺、百分表或千分表、高度尺、外徑千分尺等，修復工藝常用儀器設備，教學工廠有實際工作減速器可供觀摩學習。 圖1-1-1 減速器結構圖 圖1-1-2 減速器軸主站任務要求：1、能夠使用工具進行減速器軸的測繪，繪制零件圖；2、能夠進行軸類零件的失效分析；3、掌握軸類零件的修復技術，能夠完成減速器軸的診斷與修復；通過觀看減速器工作視頻或現場觀摩，講解減速器軸的工作情況，向學生發放學習

6、任務書、學習工作單和學習指南。二、任務分析教師：按照自愿的原則，進行學生的分組（45人）。利用多媒體教學、減速器工作現場或虛擬工作視頻、動畫講解等方式講授減速器軸的測繪、工作情況、失效形式、產生原因及修復等新知識。學生：通過教師示范講解，跟學跟練，利用減速器說明書、相關資料、教材和網絡等電子資源了解相關的知識，從工作任務中分析完成工作的必要信息，考慮任務解決方案。每個小組選出小組長，負責整個小組的活動。相關知識：1、軸類零件測繪新知識（1）軸類零件的視圖表達及尺寸標注軸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

7、過軸承與機器的機架聯接。 1）視圖表達 軸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。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。（2）軸類零件的材料和技

8、術要求1）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。2）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。 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。 相互位置精度：由于測量方便的原因，常用徑向圓跳動來表示。 表面粗糙度。一般情況下，支承軸頸的表面粗糙度為RaO.160.63µm，配

9、合軸頸的表面粗糙度為Ra0.63µm。案例：測繪圖1-1-2所示減速器輸出軸繪制零件圖如圖1-1-3所示。圖1-1-3 減速器輸出軸（3）軸類零件測繪注意問題1）在測繪前必須弄清楚被測軸在機器中的部位，了解清楚該軸的用途及作用，了解該軸在機器中安裝位置所構成的尺寸鏈。2）測量零件尺寸時，要正確地選擇基準面。3）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。4）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。5）

10、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。6）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。2、軸類零件失效及修復新知識（1) 軸類零件常見的失效形式軸是最容易磨損或損壞的零件，常見的失效形式、損傷特征、產生原因及維修方法見表1-1-1。表1-1-1 軸常見的失效形式、損傷特征、產生原因及維修方法失效形式損 傷 特 征產 生 原 因維修方法磨損粘著磨損兩表面的微凸體接觸，引起局部粘著、撕裂，有明顯粘貼痕跡低速重載或高速運動、潤滑不良引起膠合1）修理尺寸2）電鍍3）金屬噴涂4）鑲套5）堆焊6）膠接磨粒磨損表層有

11、條形溝槽刮痕軟硬雜質介入疲勞磨損表面疲勞、剝落、壓碎、有坑 受變應力作用，潤滑不良腐蝕磨損 接觸表面滑動方向呈均細磨痕，或點狀、絲狀磨蝕痕跡，或有小凹坑，伴有黑灰色、紅褐色氧化物細顆粒、絲狀磨損物產生受氧化性、腐蝕性較強的氣、液體作用，受外載荷或振動作用，接觸表面間產生微小滑動斷裂疲勞斷裂 可見到斷口表層或深處的裂紋痕跡，并有新的發展跡象交變應力作用、局部應力集中、微小裂紋擴展1）焊補2）焊接斷軸3）斷軸接段4）斷軸套接 脆性斷裂斷口由裂紋源處向外呈魚骨狀或人字形花紋狀擴展溫度過低、快速加載，電鍍等使氫滲入軸中韌性斷裂斷口有塑性變形和擠壓變形痕跡，有頸縮現象或纖維扭曲現象過載、材料強度不夠、熱

12、處理使韌性降低、低溫、高溫等過量變形彈性變形承載時過量變形，卸載后變形消失，運轉時噪聲大、運動精度低，變形出現在承載區或整軸上軸的剛度不足、過載或軸系結構不合理 1）冷校 2）熱校塑性變形整體出現不可恢復的彎、扭曲，與其他零件的接觸部位呈局部塑形變形強度不足、過量過載，設計結構不合理，高溫導致材料強度降低，甚至發生蠕變 (2）軸常見失效的修復表1-1-2 軸失效部位的具體修復失效部位修復方法具 體 內 容軸頸磨損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。堆焊法修

13、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。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。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。中心孔損壞修整或加工修復修復前，首先除去孔內的油污和鐵銹，檢查損壞

14、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。圓角磨損細銼或車削、磨削加工修復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。螺紋磨損修整或加工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。鍵槽磨損修整或重新加工修復當鍵槽只有小凹痕、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

15、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。花鍵軸磨損電焊焊補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。自動堆焊修復縱向堆焊時，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°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。鍍鐵

16、、磨削修復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裂紋和折斷粘接修復對于輕微裂紋可采用粘接修復：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。焊補修復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，必須認真做好清潔工作，并在裂紋處開好坡口。調換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。彎曲變形冷校法對彎曲量較小的軸(一般小于長度的81000)，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。熱校法要求較高、需精確校正的軸或彎曲量較大的軸，通過加熱使

17、軸的溫度達到500°C550°C，待冷卻后進行校正。其他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。3、機械零件的修復技術新知識(1）機械修復法1)修理尺寸法與零件修復中的機械加工：軸、傳動螺紋、鍵槽和滑動導軌等結構都可以采用這種方法修復。2)鑲加零件修復法：常用的有擴孔鑲套、加墊等方法，在維修中應用較廣。 圖1

18、-1-4 鑲加補強板 圖1-1-5 鑲加零件修復法3)局部修換法：將嚴重磨損部位切除，重新制件，并機械連接、焊接或膠粘的方法固定在原來零件上，使零件得以修復的方法。圖1-1-6 局部修換法4)塑性變形法：如滾花、鐓粗法、擠壓法、擴張法、熱校直法等。5)換位修復法：有些零件局部磨損可采用調頭轉向的方法，但必須結構對稱或稍為加工即可實現時才能進行調頭轉向。圖1-1-7 鍵槽換位修理 圖1-1-8 螺孔換位修理6)金屬扣合法：主要適用于大型鑄件裂紋或折斷部位的修復。按照扣合的性質及特點，可分為強固扣合、強密扣合、優級扣合和熱扣合四種工藝。(2）焊接修復法1)補焊：用于修補零件缺陷；2)堆焊：用于恢復

19、零件幾何形狀及尺寸，或使其表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬。分為手工堆焊和自動堆焊方式。(3）熱噴涂修復法按照所用熱源不同，熱噴涂技術可分為氧乙炔火焰噴涂、電弧噴涂、高頻噴涂、等離子噴涂、激光噴涂和電子束噴涂等。其中氧乙炔火焰噴涂以其設備投資少、生產成本低、工藝簡單容易掌握、可進行現場維修等優點，在設備維修領域得到廣泛的應用。1)氧乙炔火焰噴涂和噴焊2)電弧焊噴涂(4）電鍍修復法1)鍍鉻：鍍鉻層應用廣泛。可用來修復零件尺寸和強化零件表面，如補償零件磨損失去的尺寸。但是，補償尺寸不宜過大，通常鍍鉻層厚度控制在0.3mm以內為宜。鍍鉻層還可用來裝飾和防護表面。2)鍍鐵：鍍鐵層可用于修復在有潤滑的一般

20、機械磨損條件下工作的動配合副的磨損表面、以及靜配合副的磨損表面，以恢復尺寸。3)局部電鍍：在設備大修理過程中，經常遇到大的殼體軸承松動現象，進行局部電鍍，即可直接修復孔的尺寸。圖1-1-9 局部電鍍槽的構成1純鎳陽極空心圈 2電解液 3被鍍箱體 4聚氯乙烯薄膜 5泡沫塑料 6層壓板車7千斤頂 8電源設備4)電刷鍍：電鍍刷是在鍍槽電鍍基礎上發展起來的新技術，是依靠一個與陽極接觸的墊或刷提供電鍍需要的電解液的電鍍方法。電鍍刷的主要設備是專用直流電源和刷鍍筆，此外還有一些輔助器具和材料。圖1-1-10 SDB-1型導電柄1陽極 2“O”型密封圈 3鎖緊螺母 4柄體 5尼龍手柄 6導電螺栓 7尾座 8電纜插頭5)復合電鍍：在電鍍溶液中加入適量的金屬或非金屬化合物的固態微粒，并使其與金屬原子一起均勻地沉積，形成具有某些特殊性能電鍍層的一種電鍍技術。(5）膠接修復法采用膠粘劑等對失效零件進行修補或連接，以恢復零件使用功能的方法。1)膠接方法：熱熔膠接法、溶劑膠接法和膠粘劑膠接法，后者