齿式联轴器安装规程-----王永利

齿式联轴器安装规程 齿轮联轴器的装配 在机械设备检修中属于比较常见的检修工艺 在齿式联轴器装配中关键要掌握轮毂在轴上的装配 联轴器所联接 两轴的对中 零部件的检查及按图纸要求装配联轴器等环节 齿式 联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成 外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形 所谓鼓形齿即为将外齿制成球面 球面中心在齿轮轴线上 齿侧间隙较一般齿轮大 鼓形齿联轴器可 允许较大的角位移 相对于直齿联轴器 可改善齿的接触条件 提 高传递转矩的能力 延长使用寿命 齿式联轴器在工作时 两轴产生相对位移 内外齿的齿面周期 性作轴向相对滑动 必然形成齿面磨损和功率损耗 因此齿式联轴 器需在良好润滑和密封的状态下工作 齿式联轴器径向尺寸小 承 载能力大 长用于低速重载工况条件的轴系传动 高精度并经动平 衡的齿式联轴器可用于高速传动 1 联轴器的安装 齿式联轴器装配方法有静力压入法 动力压入法 温差装配法及液 压装配法等 装配前一定要按照图纸仔细测量轴和齿套的实际数据 看看是否符合要求 对于不符合要求的一定不能装配 1 静力压入法 这种方法是根据轮毂项轴上装配时所需压入力的大小不同 采用夹 钳 千斤顶 手动或机动的压力机进行 静力压入法一般用于锥形 轴孔 由于静力压入法收到压力机械的限制 在过盈较大时 施加 很大的力比较困难 同时 在压入过程中会切去轮毂与轴之间配合 面上不平的微小的凸峰 使配合面受到损坏 因此 这种方法一般 应用不多 压入装配法多用于轻型和中型静配合 而且需要压力机 等机械设备 故一般仅在制造厂采用 2 动力压入法 这种方法是指采用冲击工具或机械来完成轮毂向轴上的装配过程 一般用于轮毂与轴之间的配合使过渡配合或过盈不大的场合 装配 现场通常用手锤敲打的方法 方法是在轮毂的端面上垫放木块 铅 块或其他软材料作缓冲件 依靠手锤的冲击力 把轮毂敲入 这种 方法对用铸铁 淬过火的钢 铸造合金等脆性材料制造的轮毂 有 局部损伤的危险 不宜采用 这种方法同样会损伤配合表面 故经 常用于低速和小型联轴器的装配 3 温差装配法 用加热的方法是轮毂受热膨胀或用冷却的方法使轴端受冷收缩 从 而使轮毂轴孔的内径略大于轴端直径 亦即达到所谓的 容易装配值 不需要施加很大的力 就能方便地把轮毂套装到轴上 这种方法 比静力压入法 动力压入法有较多的优点 对于用脆性材料制造的 轮毂 采用温差装配法是十分合适的 温差装配法大多采用加热的方法 冷却的方法用的比较少 加热的 方法有多种 有的将轮毂放入高闪点的油中进行油浴加热或焊枪烘 烤 也有的用烤炉来加热 装配现场多采用油浴加热和焊枪烘烤 油浴加热能达到的最高温度取决于油的性质 一般在 200 以下 采用其他方法加热轮毂时 可以使轮毂的温度高于 200 但从金 相及热处理的角度考虑 轮毂的加热温度不能任意提高 钢的再结 晶温度为 430 如果加热温度超过 430 会引起钢材内部组织上 的变化 因此加热温度的上限必须小于为 430 为了保险 所定 的加热温度上限应在为 400 以下 至于轮毂实际所需的加热温度 可根据轮毂与轴配合的过盈值和轮毂加热后向轴上套装时的要求进 行计算 在安装现场 则主要采用加热装配法 因为这种装配方法比较简单 能用于大直径和过盈量较大的机件 3 1 加热装配的基本原理是热套装配的本质原理是加热包容件 孔 使其直径膨胀一个配合过盈值 然后装入被包容件 轴 待 冷却后 机件便达到所需结合强度 实际上 加热膨胀值必须比配 合过盈值大 才能保证顺利安装而不致于在安装过程中因包容件的 冷却收缩 出现轴与孔卡住的严重事故 同时 为了保证具有较大 的啮合力 结合强度 热套装配的结合面要经过加工 但不要过 分光洁 因为一定的表面粗糙度 一般为 Ra3 2 不受轴向移动而 被压平 冷却以后 将使内外机件的结合强度较大 所能传递的扭 距也较大 3 2 加热温度的确定 当工件材料一定后 包容件的最低加热温度取决于配合面的过盈量 及所需装配间隙 装配间隙的大小直接影响装配时间 为防止包容 件冷却收缩 必须限定装配时间 应当预留的装配间隙 一般有经 验数据推荐 加热最小装配间隙 um 被加热连接件直径 80 120 120 180 180 260 260 360 360 500 机件重量 加热最小装配间隙 um 小于 16 16 50 50 100 100 500 500 1000 1000 40 50 60 70 100 120 150 170 50 60 80 90 130 150 180 200 210 230 60 70 90 100 180 200 240 250 250 270 280 300 100 120 20 240 60 280 90 310 30 360 220 240 300 320 340 360 380 400 包容件加热后孔的直径增大值有以下关系 i t t0 10 a D 式中 t 加热后的温度 to 开始加热的温度 i 过盈量 um 能使轴自由通入孔中 避免表面相擦 所需的装配间隙 D 包容件 孔 的直径 mm a 包容件 孔 材料的线膨胀系数 10 6 l 故需加热温度为 t i 10 a D to 对于 值 可简化采用 K i 3i 6i 这样的 值取得略大 了些 此时 上式可写为 t K a D to 注意 式中 K 值的单位是 各种金属材料的线膨胀系数 a 值 10 6 l 加热温度范围 材 料 20 100 20 200 20 300 20 40020 600 冷 却 工程用铜 16 6 1 7 1 17 1 17 2 17 6 18 18 1 18 6 一 14 黄 铜 17 8 18 8 20 9 16 锡青铜 17 6 17 9 18 2 一 15 铝青铜 17 6 17 9 19 2 碳 钢 10 6 1 2 2 11 3 13 12 1 13 5 12 9 13 9 13 5 14 3 8 5 铬 钢 11 2 11 8 12 4 13 13 6 40CrSi 11 7 30CrMnSiA ll 3Crl3 10 2 11 1 11 6 11 9 12 3 1Crl8Ni9Ti 16 6 17 17 2 17 5 17 9 铸 铁 8 7 11 1 8 5 11 5 1O 1 12 2 1 5 12 7 12 9 13 2 8 镍铬合金 14 5 铝合金 23 一 18 镁合金 26 2l 注 碳素钢加热温度不得超过 400 3 3 加热方法的选择 将包容件加热到需要温度的方法应按现场条件 被加热件尺寸 数 量和要求进行选择 一般的加热方法有 固体燃料加热 热浸加热 氧 乙炔焰加热 喷灯加热 电加热等 如条件许可 可在专用炉 如火焰加热炉和盐 浴炉 电阻炉等各种电加热炉 内加热 当工地现场条件不允许时 可砌一简易的炉子 并用木柴 焦炭等固体燃料 进行加热 如条 件许可 也可用煤气 液体燃料进行喷燃 热浸加热通常只用于尺寸较小的联轴节 内径在 100mm 以下 方法简便 加热均匀 氧 乙炔焰加热法用于加热小的机件或较大机件的局部时 方法 简便 但要求较熟练的技术 以防过热而烧坏机件 对于大型联轴器 也可采用多台氧 乙炔焰加热和喷灯加热联合 使用 效果很好 电加热法虽属较好的加热方法 但因需要专用设备 限制了它 在安装工地现场的使用 但电感应加热法 还是可以考虑选用 4 冷缩装配法 冷缩装配法一般用液氮等作为冷源 且需有一定的绝热容器 故也 只能在有条件时才采用 5 液压装配法 这是一种比较理想的装配方法 但必须对另部件提前进行响应的设计 和制造才能使用 2 联轴器的找正 联轴器的找正是机器安装的重要工作之一 找正的目的是在机器 在工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上 找正的精度关 系到机器是否能正常运转 对高速运转的机器尤其重要 两轴绝对准确的对中是难以达到的 对连续运转的机器要求始终 保持准确的对中就更困难 各零部件的不均匀热膨胀 轴的挠曲 轴承 的不均匀磨损 机器产生的位移及基础的不均匀下沉等 都是造成不 易保持轴对中的原因 因此 在设计机器时规定两轴中心有一个允许 偏差值 这也是安装联轴器时所需要的 从装配角度讲 只要能保证 联轴器安全可靠地传递扭矩 两轴中心允许的偏差值愈大 安装时 愈容易达到要求 但是从安装质量角度讲 两轴中心线偏差愈小 对中愈精确 机器的运转情况愈好 使用寿命愈长 所以 不能把 联轴器安装时两轴对中的允许偏差看成是安装者草率施工所留的余 量 单表法 单表法是近年来国外应用比较广泛的一种对中方法 这种 方法只测定轮毂的外圆读数 不需测定端面读数 操作中只用一个 千分表 故称单表法 此方法对中精度高 而且能用于轮毂直径小 及轴端距离较大轴的对中 又能用于多轴大型机组轴的对中 用这 种方法可以消除轴向串动对找正精度的不良影响 其特点是操作方 便 调整简单 是一种比较好的对中方法 目前已得到推广和应用 我们将介绍单表法 这种方法是用一个千分表固定在轴 1 上测取轴 2 所装轴毂的外圆读 数 然后通过计算求出支座的调整量 通过加减垫片达到机械对中 目的 它的原理是什么 1 机械轴系对中的原理 当两轴的轴心线同轴度有误差时 两联轴 器的外圆 或端面之间将产生相对的偏差 根据测得的偏差 我们 就可以推算出两轴心线的偏差值 2 什么是轴系对中 用科学的方法 准确的测量 精确的推算 通 过增减垫片的办法达到两轴轴心线同轴度要求 3 为什么要轴系对中 因为轴系对中不良 会造成组装的机械产生 振动 轴承发热损坏 联结螺丝断裂造成机械故障 下面我们讲轴系对中的具体方法 1 基准的确定 一般来讲 当一个机组找正时 机组中的一台先安 装固定好 其他各台以它为基准进行对中找正 作为基准的机器是 根据设计给定的中心线 标高 机器自身水平要求具体条件而安装 定位的 一般应以从动机为基准找正主动机 基准确定后进行粗找 1 用直角尺或钢板尺检查端面间隙可调范围 检查轮毂的端面垂直 度 首先将轮毂端面垂直度调好 端面间隙符合标准 2 用钢板尺靠在轮毂的外圆表面上 按上下左右顺序利用透光法进 行检查 并调整 在调整时 先调整高低 高低调好后再进行左右 调整 调整到高低左右基本符合标准 2 精找 在一切准备就绪后 开始用千分表测取数据步骤如下 1 在轮毂端面上画好过圆心的十字线 并做好 0 90 180 270 四个位置标记 2 转动此轴使十字垂线零位 位于正上方 并吊线坠检查十字线垂 线的两直线是否位于垂直水平位置 3 将千分表支架装在主动机轴上 并使其触杆接触于被动机轴轮毂 上部 0 位置 其离端面距离 3 5 毫米左右 转动表盘 使千分尺 的读数调至零位 称调零 4 将轴旋转 90 180 270 360 每隔 90 记录千分尺的读 数一次 然后将 0 读数与 180 读数进行计算得出的数值为高低位 置加减垫片数值 将 90 位置测量数值与 270 测量数值进行计算 使左右位置移动数值 例如 我们在 0 位置测得数值为 0 3 毫米 转 180 测得数值为 0 2 毫米 0 3 0 2 0 1 0 1 2 0 05 相差 0 05 毫米 在被动轴支座降 0 05 毫米 由原来 0 3 0 05 0 25 毫米 下面 180 位置由原来 0 2 毫米加上 0 05 等于 0 25 毫米 机械定心案例 对于大型机器 重达 10T 30T 的机械定心由于每起吊一回要花 费很多时间 很多劳动力 为了提高效率 节省时间 事先要求我 们通过计算 算出在支脚 1 支脚 2 底下加或减垫片厚度 找正实例计算 如图 a 所示 主动机纵向两支脚之间的距离 L 3000mm 支脚 1 到联轴器测量平面之间的距离 l 500mm 联轴 器的计算直径 D 400mm 找正时所测得径向间隙和轴向间隙数如图 b 所示 试求支脚 1 支脚 2 底下应加或应减的垫片厚度 由图 b 可知 联轴器在 0 180 两个位置上的轴向间隙 S1 S3 径向间隙 a1 a3 这表示两半联轴器即不平行 又不同心 根据这些条件可做出联轴器偏移情况的找正计算示意图如图 c 所示 第一步 使两半联轴器平行 由于 S1 S3 故 b S1 S3 0 42 0 10 mm 0 32mm 所以 为了使两半联轴器平行 必须从主动机支脚 2 下减去厚度为 X 的垫片 X 值可由下式计算 X b L D 0 32 3000 400mm 2 4mm 但是 这时主动机轴上的半联轴器中心抬高了 y y 值可由下式计算 y l X L 500 2 4 3000 0 4mm 第二步 使两半联轴器同心 由于 a1 a3 因原有径向位移量 偏心距 为 e a3 a1 2 0 44 0 04 2 0 20mm 所以 为了使两半联轴器同心 必须再从支脚 1 和支脚 2 下 同时减去厚度为 y e 0 4mm 0 2mm 0 60mm 的垫片 由此可见 为了使两半联轴器即平行 又同心 则必须在主动 机的支脚 1 下减去厚度为 y e 0 60mm 的垫片 在支脚 2 下减去 厚度为 x y e 2 4 0 4 0 2mm 3 0mm 的垫片 垂直方向调整完毕后 调整水平方向的偏差 然后用千斤顶 顶推方法进行调整 操作禁忌 在对设备进行对中找正的操作时 如果主动机与从 动机出现了偏差 禁忌调整从动机位置 也禁忌将从动机与主动机 同时进行调整 因为调整从动机的操作会影响到从动机以后的各个 传动环节 将会使从动机前面施工的安装工序破坏 而如果从 主 动机同时进行调整 又将使两机的调整成为无序操作 操作将变得 更加紊乱 3 齿式联轴器的维护 需要润滑的 齿轮联轴器必须保持良好的润滑状态