學習單元1典型零部件的測繪與修理學習任務1.2機械零部件的測繪和修理一、軸類零件測繪與修理任務：制定典型軸類零件的測繪和修理方案(引導文法授課)圖1典型軸類零件 根據以下引導文,熟悉并掌握常見軸類零件的測繪和修理過程、方法軸類零件見圖1軸類零件的認識請查閱有關資料，搞清楚以下問題:軸類零件的功用和結構？軸類零件的視圖表達和尺寸標注?軸類零件測繪時的注意事項?軸類零件的失效形式和維修方法?軸類零件的功用和結構圖2典型主軸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。1.1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、空心軸、半軸、階梯軸、花鍵軸、曲軸、凸輪軸等，起支承、導向和隔離作用。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。軸類零件的視圖表達2.1視圖表達1)軸類零件主要是回轉體，—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；2)在軸上的單鍵槽最好朝前畫出全形；3)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；4)退刀槽、圓角等細小結構用局部放大圖表達，如圖3所示；圖3軸類零件的表達2.2尺寸標注1)長度方向的主要基準是安裝的主要端面(軸肩)。軸的兩端一般是作為測量基準，軸線一般作為徑向基準；2)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；3)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；4)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。3.軸類零件的技術要求(1)尺寸精度主要軸頸直徑尺寸精度一般為IT6～IT9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。(2)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）。(3)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0.01～0.03，高精度軸為0.001～0.005。此外還有軸向定位端面與軸心線的垂直度要求等。(4)表面粗糙度一般情況下，支承軸頸的表面粗糙度為Ra0.16～0.63，配合軸頸的表面組糙度為Ra0.63～2.5。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查。4.軸套類零件測繪時的注意事項1）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；2）必須了解該鈾、套在機器中安裝位置所構成的尺寸鏈；3）測量零件尺寸時，要正確的選擇基準面。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；4)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；5）對零件的磨損原因應加以分析，以利在設計或修理時加以改進；6）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該如此；7）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；8）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，如果不是標淮的，要仔細測量，并分析其作用；9）測量曲軸及偏心軸時，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；10）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；11)測繪花鍵軸和花鍵套時，應注意其定心方式、齒數和配合性質；12)需要修理的軸應當注意零件工藝基準是否完好及熱處理情況，作為修理工藝的依據；13)細長軸放置妥當，防止測繪時發生變形；14)對于零件的材料、熱處理、表面處理、公差配合、形位公差及表面粗糙度等要求，在繪制草圖時都要注明；15）對測繪圖樣必須嚴格審核（包括草圖的現場校對），以確保圖樣質量。5.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它零件，承受載荷和傳遞轉矩。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所示。表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轉、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.粘接磨粒磨損表層有條形溝槽刮痕較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散溫度過低、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，與其它零件的接觸部位呈局部塑性變形強度不足、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5.1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0.5mm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1.5~2.0mm；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2~3mm。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0.4mm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1.5mm，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1mm，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。5.2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。5.3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。5.4螺紋的修復當軸表面上的螺紋碰傷、螺母不能擰入時，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。5.5鍵槽的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90o或180o重新按標準開槽。開槽前需先把舊鍵槽用氣焊或電焊填滿。5.6花鍵軸的修復（1）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0.5~1.0mm。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。（2）采用縱向或橫向施焊的自動堆焊方法?？v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90o，并將焊嘴調整到與軸中心線成45o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，達到規定的技術要求。（3）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。5.7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，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10%或存在角度超過10o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4所示的方法進行修復。其中a）是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（0.3~0.4）d，d為斷軸外徑。b）是用雙頭螺柱代替圓柱銷。圖4斷軸修復若軸的過渡部分折斷，可另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。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。5.8彎曲變形的修復對彎曲量較小的軸（一般小于長度的8/1000），可用冷校法進行校正。通常對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1m長0.05~0.15mm，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500~550℃5.9其它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。二、齒輪的測繪和修理1.任務:制定齒輪的測繪和修理方案(引導文法授課)圖1高速重載電力機車牽引齒輪圖2變速箱齒輪2.根據以下引導文,熟悉并掌握齒輪的測繪和修理過程、方法。齒輪見圖1和圖2齒輪的認識請查閱有關資料，搞清楚以下問題:1.齒輪的功用和結構？2.齒輪測繪的步驟？3.直齒圓柱齒輪的測繪?4.齒輪的修理方法?設備維修時，齒輪的測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。1.齒輪的概述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。1.1齒輪測繪分類齒輪測繪有純測繪和修理測繪之分。凡是制造設備樣機而需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修理測繪1.2齒輪測繪步驟1）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，所生產的齒輪其各參數也不相同。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；2）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；3）查找與主要幾何要素（、、、、）有關的資料翻閱傳動部件圖、零件明細表以及零件工作圖，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；4）作被測齒輪精度等級、材料和熱處理等；5）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，使之延長使用壽命；6）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2.1幾何尺寸參數的測量.2齒頂圓直徑和齒頂圓直徑的測量2.1.3全齒高的測量2.1.4中心距的測量2.1.5公發線長度的測量2.1.6基圓齒距的測量（即舊標準基節得測量）直齒圓柱齒輪測繪程序2.3測繪舉例例3-1測得一對國產齒輪的幾何參數如下：測得其齒數，，壓力角，齒頂圓直徑，，小齒輪公法線長度，大齒輪公法線長度，實測中心距。試確定其基本參數。解：（1）確定模數由于是國產齒輪，可以初步確定壓力角，齒頂高系數，齒頂隙。由中心矩求模數查標準模數系列表，確定模數（2）確定是否為變位齒輪查表并計算得兩齒輪的非變位齒輪公法線長度為與實測值，比較相差不大，確定為非變位齒輪。（3）校核齒頂圓直徑由于計算值和與實測和相符，說明初定的齒輪基本參數正確，故確定齒輪基本參數為，，，。（4）幾何尺寸計算1）齒頂圓直徑：2）分度圓直徑：3）齒全高：4）公法線長度：由計算或查表得齒輪公法線長度為小齒大齒5）中心矩：其他尺寸計算略。3.齒輪的修理齒輪常見的失效形式、損傷特征、產生原因和維修方法見表1。表1齒輪常見的失效形式、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輪齒折斷整體折斷一般發生在齒根，局部折斷一般發生在輪齒一端齒根處彎曲應力最大且集中，載荷過分集中、多次重復作用、短期過載堆焊、局部更換、栽齒、鑲齒疲勞點蝕在節線附近的下齒面上出現疲勞點蝕坑并擴展，呈貝克狀，可遍及整個齒面，噪聲、磨損、動載加大，在閉式齒輪中經常發生長期受交變接觸應力作用，齒面接觸強度和硬度不高、表面粗糙度大一些、潤滑不良堆焊、更換齒輪、變位切削齒面剝落脆性材料、硬齒面齒輪在表層或次表層內產生裂紋，然后擴展，材料呈片狀剝離齒面，形成剝落坑齒面受高的交變接觸應力，局部過載、材料缺陷、熱處理不當、粘度過低、輪齒表面質量差堆焊、更換齒輪、變位切削齒面膠合齒面金屬在一定壓力下直接接觸發生粘著，并隨相對運動從齒面上撕落，按形成條件分為熱膠合和冷膠合熱膠合產生高速重載，引起局部瞬時高溫、導致油膜破裂、使齒面局部粘焊；冷膠合發生于低速重載、局部壓力過高、油膜壓潰、產生膠合更換齒輪、變位切削、加強潤滑齒面磨損輪齒接觸表面沿滑動方向有均勻重迭條痕、多見于開式齒輪，導致失去齒形、齒厚減薄而斷齒鐵屑、塵粒等進入輪齒的嚙合部位引起磨粒磨損堆焊、調整換位、更換齒輪、換向、塑性變形、變位切削、加強潤滑塑性變形齒面產生塑性流動、破壞了正確的齒形曲線齒輪材料較軟、承受載荷較大、齒面間磨擦力較大更換齒輪、變位切削、加強潤滑3.1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180o，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，并由齒圈和輪轂組合的結構（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180o換位后再進行鉚合或壓合，即可使用。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、鉚或其它方法添加相應結構后，再翻轉180o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。3.2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，然后再按齒形樣板加工出齒形。3.3鑲齒修復法對于受載不大但要求較高的齒輪，單個齒折斷，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。3.4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，可采用熔劑層下粉未焊絲自動堆焊。（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2/5到1/2，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兩種：1）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、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。2）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。3.5塑性變形法它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，如圖所示。將齒輪加熱到800~900℃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它缺陷；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。3.6熱鍛堆焊結合修復法磨損嚴重的大型鋼齒輪，用熱鍛與堆焊組合的方法進行修復比較適宜。其工藝過程是：1）將齒輪外圓車掉1~1.5mm，除去滲碳層；2）將齒輪加熱至800~900℃3）在輪齒頂部進行堆焊，滿足齒高要求；4）機械加工；5）熱處理；6）檢驗。這種修復工藝較之不經熱鍛的堆焊修復，其金屬熔合性好，能保證質量。3.7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，齒輪傳動即能恢復。大齒輪經過負變位切削后，它的齒根強度雖降低，但仍比小齒輪高，只要驗算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：1）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；2）當大齒輪齒數小于40時，需驗算是否會有根切現象，若大于40，一般不會發生根切，可不驗算；3）當小齒輪齒數小于25時，需驗算齒頂是否變尖，若大于25，一般很少使齒頂變尖，幫不需驗算；4）必須驗算輪齒齒形有無干涉現象；5）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，而開式傳動可不驗算；6）當大齒輪的齒數小于40時，需驗算彎曲強度，而大于或等于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，采取對大齒輪進行負變位修復而得到保留，只須配換一個新的正變位小齒輪，使傳動得到恢復。它可減少材料消耗，縮短修復時間。3.8真空擴散焊修法對齒輪和軸做成一體的齒輪軸，若其齒輪部分損壞而將整個齒輪軸都報廢是比較可惜的，這樣既浪費了材料，又增加了維修工時。遇到這個情況，可采用真空擴散焊修法進行了修復。這種方法是在真空下使兩結合表面的原子經較長時間的高溫和顯著的塑性變形作用而相互擴散，使材料結合緊密牢固。修復時，先把損壞的齒輪從軸上切下，然后將新制的齒輪部分或齒輪毛坯與原來的軸，在真空中用擴散法焊牢。若焊上去的齒輪毛坯，焊好后需加工成齒形。3.9金屬涂敷法對于模數較小的齒輪齒面磨損，不便于用堆焊等工藝修復，可采用金屬涂敷法。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，從而使零件的原來尺寸得到恢復，并獲得耐磨及其它特性的覆蓋層。涂敷時所用的粉未材料，主要有鐵粉、銅粉、鈷粉、鉬粉、鎳粉、堆焊合金粉、鎳—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，可用插、刨或鉗工把原來的鍵槽尺寸擴大10%~15%，同時配制相應尺寸修復。如果損壞的鍵槽不能用上述方法修復，可轉位在與舊鍵槽成90度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。三、箱體零件的測繪與修理1.任務:制定箱體零件的測繪方案和維修方法(引導文法授課)圖1減速箱箱體結構圖2.根據以下引導文,熟悉并掌握箱體零件的測繪方法和維修方法。箱體零件見圖1箱體的認識請查閱有關資料，搞清楚以下問題:1.箱體的功用、結構和分類？2.箱體測繪的內容?3.箱體的失效形式和維修方法?箱體零件在機器中的主要起減速作用，通過安裝在其中的軸帶動各個輪，實現機床變速，工作條件是潤滑好，剛性高，保證齒輪間的正確嚙合，以保證精度的變速。生產類型的確定對零件的工藝規程影響很大，在編制規程之前，須先確定是生產類型。

在當今社會中，減速箱體應用于各種行業，對于社會起到了推動作用。它的結構比較復雜，但配合其它零件使用起來比較方便，給人們帶來了便利。1.箱體的主要功能

(1)支承并包容各種傳動零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運動關系和運動精度。箱體還可以儲存潤滑劑，實現各種運動零件的潤滑。

(2)安全保護和密封作用，使箱體內的零件不受外界環境的影響，又保護機器操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔熱和隔音作用。

(3)使機器各部分分別由獨立的箱體組成，各成單元，便于加工、裝配、調整和修理。

(4)改善機器造型，協調機器各部分比例，使整機造型美觀。

2.箱體的分類

按箱體的功能可分為：

(1)傳動箱體，如減速器、汽車變速箱及機床主軸箱等的箱體，主要功能是包容和支承各傳動件及其支承零件，這類箱體要求有密封性、強度和剛度。見圖2。按箱體的制造方法分，主要有：

(1)鑄造箱體，常用的材料是鑄鐵，有時也用鑄鋼、鑄鋁合金和鑄銅等。鑄鐵箱體的特點是結構形狀可以較復雜，有較好的吸振性和機加工性能，常用于成批生產的中小型箱體。

(2)焊接箱體，由鋼板、型鋼或鑄鋼件焊接而成，結構要求較簡單，生產周期較短。焊接箱體適用于單件小批量生產，尤其是大件箱體，采用焊接件可大大降低成本。

(3)其它箱體，如沖壓和注塑箱體，適用于大批量生產的小型、輕載和結構形狀簡單的箱體。圖23.箱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，綜合介紹箱體零件測繪的全過程。3.1了解和分析箱體零件繪制時，首先要了解和分析箱體零件的結構特點、用途、與其他零件的關系，所用材料和加工方法等。檢查和判斷箱體零件是否失效，其尺寸和形狀是否產生變化。齒輪變速箱箱體內共有三根軸，其中輸入軸為蝸桿軸，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?？梢灾v變速箱箱體分解成三部分。3.1.1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。3.1.2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，地面設有凹坑。3.1.3聯結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。3.2確定表達方案3.2.1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3中的A—A剖視。在主視圖上，展示了輸入軸軸孔和，輸出軸軸孔，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。3.2.2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安裝螺孔和箱體后面凸臺上的螺孔，這樣既可避免虛線太多，又便于標注尺寸。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，以及蝸輪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。圖33.3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3。3.4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。3.5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，直接注出整數尺寸既可。用游標卡尺及內徑千分尺測量三根軸的軸孔直徑，其中輸入軸孔為和，蝸輪軸孔為和，輸出軸孔徑為；用平臺、檢驗心軸和高度游標卡尺測得孔在高度方向的定位尺寸為67，與孔的中心距在高度方向為43.75，寬度方向中心距為39.1，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和，孔間距在長度方向為156，寬度方向為96；各螺孔直徑和深度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。3.6圓整尺寸（略）3.7編寫技術要求3.7.1公差配合及表面粗糙度為保證箱體孔與軸承外圈的配合精度，按軸承選用的軸承公差的要求查表確定為，和。為保證傳動軸正常運轉，軸孔中心距公差，查表確定，見左視圖上。三根軸上共五個軸孔，其表面粗糙度均為Ra6.3，其余各面的表面粗糙度如圖4所示，。3.7.2形位公差五個軸孔的圓柱度公差按7級查表確定，其公差值為0.007。各個軸孔對其公共軸線的同軸度公差也按7級查表為（同軸度測量難時常轉換成跳動）。輸入軸軸孔和的公共軸線與輸出軸軸孔的軸線平行度公差按7級查表定為0.050。蝸輪軸孔和的公共軸線與輸出軸軸孔的軸線垂直度公差按7級查表定為0.040。底面的平面度公差確定為0.1。輸出軸軸孔對底面的平行度公差按7級查表為0.050。3.8填寫標題欄和技術要求，完成草圖。3.9根據草圖繪制箱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，即可繪制箱體零件工作圖。該變速箱箱體的零件圖如圖3所示。4.箱體零件的修理箱體零件是機械設備的基礎件之一。由它將一些軸、套、齒輪等零件組裝在一起，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。因此箱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。箱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