浅析机械维修中过盈零件的装配

发布时间:2015-04-07
杨继东
(河南职业技术学院河南,郑州 450046)
  摘 要:在现代的机械生产和维修中,过盈配合零件的拆装比较常见,本文就机械维修过程中常见的过盈配合的零件安装和拆卸问题进行分类探讨。
  关键词:过盈配合;机械维修;零件装配;轮毂;轴承;轴衬
  在机械零件的维修中,零件的过盈配合比较常见,同时也是一种重要的零件组合配置原则。我们常常需要把一些损毁的过盈零件进行拆装维修,在检查和维修之后再把零件按照装配工艺进行装配。在这个过程中,我们必须采用正确、合理的安装方法来进行装配。在过盈配合零件的拆卸过程中也需要正确的拆卸方法。只有运用正确合理的技术方法,才能在零件的拆卸和维修过程中既保证零件不受到损害,又能够确保机械零件的稳定性和整体性不受到影响。在这里我将结合自己的知识和经验对过盈零件进行讨论、分析。
  1 对过盈零件的概括描述
  “过盈零件”这个词在普通人眼中是一个非常陌生的词。那么什么是“过盈零件”呢?过盈零件指的就是在机械构造中所造的轴的尺寸比它要配合安装的孔的尺寸大的一种零件装配。
  在机械过盈零件的一般协调装配中,并不是所有的机械零件的孔径都小于轴的直径,有时故意把轴径的尺寸设计得比较大,使其在安装的时候再通过一定的方法把它安装进孔径里去,使轴和孔紧密连接在一起。这样的装配方式就叫做过盈配合。而这种零件就被叫做过盈零件。在这种机械零件的装配中,过盈配合可以Z大限度地确保零件轴孔之间的咬紧程度,过盈零件在装配的过程中不会产生零件之间的相对运动现象,因为它们之间具有一定的过盈量使零件紧密配合。
  2 过盈零件拆卸中的一些方法
  在过盈零件的拆卸过程中,它的拆装方法是需要用一定的技巧来进行的。
  2.1选择正确合理的拆装方向
  在过盈零件的拆卸安装中,我们必须遵循正确合理的方法来进行拆装,如果拆装的方法不正确,就会产生与期望相反的拆装效果。比如在一个圆锥形状的过盈零件的拆卸过程中,我们就只能从圆锥孔的底部即大的一端开始拉出,或者是从圆锥的尖端即小口给予压力把它压出。
  2.2合理正确地选择施加压力的部位
  一般来说,在拆卸圆轴上面的滚动轴承和拆卸轴承的座孔上面的滚动轴承的时候,我们选择的施加压力的部位是不相同的。拆卸圆轴上面的滚动轴承的时候,应该在轴承内圈的上面施加压力,在拆卸轴承座孔的滚动轴承时,应该在外圈施加压力。这样才能在拆卸的过程中以Z小的作用力来达到Z大且Z好的拆卸效果。
  2.3施加适量的轴向力
  在过盈零件的拆卸过程中,要确保施加在零件上多个外力的Z后拗合的力量的方向,能够与轴心的方向平行或者重叠。并且在施加外力的时候还要保证施加的轴向力度均匀,不能出现轴向的外力不均匀而引发的零件塞卡、歪斜等现象。
  2.4尽量用专业的拆卸工具进行零件的装卸
  因为过盈零件具有自身配合的特殊性,在过盈零件的拆装过程中Z好是使用专用的装卸工具进行拆装。如果条件不允许的话,我们也应当对机械零件施加保护手段之后,再运用其他的工具对零件进行拆装,切记不可直接在零件的接触面进行胡乱的敲打。例如:可用铜板或木块垫在零件上对零件进行拆卸或者装配,不能用手锤或者凿子之类的工具在零件上直接进行敲打。
  3 在机械维修中过盈零件的装配方法
  下面是对比较常用的过盈零件的装配方法的具体分析。
  3.1轮毂和轴过盈配合
  3.1.1静力压入方法
  这种方法是依据轮毂在轴上面装配时加入的大小不同,使用千斤顶、机动、夹钳或者手动的压力进行。一般是在锥型轴孔使用静力压入法。但是在使用静力压入法时,由于受到压力机的机械原理限制,如果过盈较大,那么施加的力就比较困难。这时在压入的过程中,摩擦力还会切去轮毂和轴之间那种微小的不平的凸峰,使零件的配合面发生损坏。所以,静力压入法在实际中的应用并不多。
  3.1.2动力压入的方法
  这是一种采用机械或者冲击工具完成轮毂向轴上面装配的方法。这种方法一般用于轮毂和轴之间的配合,适用于过盈的程度不太大或者过度配合的场合。在装配现场我们通常采取用手敲打的方法,这种方法是采用在轮毂地端面上垫上木块、铅块或者其他的软性材料作为缓冲件,然后依靠手锤的冲击力将轮毂敲入进去。当然这种方法的使用也是有限制的,如果是一些脆性材料如铸造和金,铸铁、淬火的钢制造的轮毂,就会产生一些局部的损伤,所以是不建议使用的。这种方法也同样会损坏机械零件的表面,所以经常使用在一些小型和低速的轮毂与轴的装配。
  3.1.3利用温差装配的方法
  使用加热的方法让轮毂热膨胀或者使用冷却的方法让轮毂遇冷收缩,这样让轮毂端孔的内径尺寸大于轴端的直径,不需要我们施加太大的力量就能够很方便地把轮毂安装到轴上去了。这种方法相对于动力压入法和静力压入法有比较多的优点。在实际运用中温差装配法多使用加热的方法,很少使用冷却的方法。而加热的方法就有很多种,有的是把轮毂放进高温的油中进行加热或者焊枪烘烤,还有一些是使用烤炉进行加热。当然在装配现场,大多数采用的还是焊枪烘烤和油浴加热。至于在轮毂加热过程中实际需要的温度,我们就需要依照轮毂和轴的配合的过盈值以及轮毂加热以后向轴上套的要求来计算。
  3.2轴承类过盈配合
  3.2.1滚动轴承的装配方法
  在零件的装配中,滚动轴承和其他轴颈的装配全都属于过盈配合。所以在滚动轴承的安装中应该遵循过盈零件的装配原则来安装,就是在零件的装配中不要直接把外力作用到轴承面上以实现过盈零件的配合,而是应该利用套筒、压块或者其他能够平均把外力进行分散的工具来形成铺垫,再在上面施加一定的外力来完成孔与轴的配合,但是我们要注意的是不能将滚动体的传动力作为一种外力使用。如果零件的性能允许的话,我们可以在零件的表面抹涂上一层润滑剂,比如黄油等,这样就能使零件在不受损伤的情况下更好对零件装卸,也能够依照零件的材质来选择将零件加热的方式实现零件的过盈配合。相反的,在拆卸轴上面轴承的时候如果向外拉轴承的外圈部位的时候再在内圈上加一些热油的话,就能够使轴承的内圈产生膨胀,这样就更利于轴承的脱落。
  3.2.2滑动轴承的衬套
  特殊材质如铝合金外壳体,在安装和拆卸过盈零件时,比如拆卸或者安装轴承的外圈时,我们不须猛烈地敲击或者使用笨重的工具进行硬装硬撬,可以在铝合金壳体上使用热水、喷灯加热或者热油,温度不能超过100℃,在这里我们利用铝合金遇热膨胀的特性,使滑动轴承在加热以后能够顺利地安装或拆卸下来。再者,很多大件的安装中的铜瓦是镶嵌在钢件里面的,即使过盈量很小,采用一般的敲击方法也是无法把铜瓦打出来的,这时压力结构又不能够使用,零件又不允许被破坏。那么我们就可以用到加热的方法了,把铜瓦和钢件一起加热,等到铜瓦和钢件都冷却了以后,我们就可以比较轻松地把铜瓦拆卸下来了,这里就运用到了铜的膨胀率大于钢的膨胀率的原理。
  4 结语
  所谓适合自己的才是Z好的,在机械设备的具体维修过程中,我们往往并不是只采取一种方法来针对所有的零件进行装配,而是根据要被装配或者拆卸的零件的结构来选择合适的装配、拆卸方法,当然不能在零件的装配过程中一概而论,只使用一种不变的装配方法。根据上述内容,在机械维修涉及过盈零件的装卸过程中,我们必须严格依照过盈零件配合的要求和原则,也要根据实际情况,找到适合自己的正确合理的方法进行过盈装配,这样才能保证机械的整体性能。
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来源:《科教文汇》2014年18期