第四章 机械修理中的零件测绘1

1、第四章 机械修理中的零件测绘1)设计测绘的对象是新的设备，而修理测绘的对象一般都是磨损和破坏了的零件，因此，测绘时要分析零件磨损和破坏了的原因，并采取适当的措施。2)设计测绘的尺寸是基本尺寸，而修理测绘的尺寸是实际所需要的尺寸。这个尺寸要保证零件的配合间隙和设备的精度要求。此外，对于哪些尺寸应该配作，也需作恰当的分析，否则容易造成废品。 3)修理测绘工作要了解和掌握修理技术，要善于应用修理技术，以缩短修理时间，降低修理费用。4)修理测绘技术人员，不仅要对修换零件提供可靠的图样，还应根据磨损和破坏情况，积累知识找出规律，对原设备提出改进方案，扩大设备的使用性能，提高产品的加工质量。 二、零件的测

2、量二、零件的测量 1.1.尺寸测量的重要性：尺寸准确与否，直尺寸测量的重要性：尺寸准确与否，直接影响修理的质量接影响修理的质量 2.尺寸测量的要求：尺寸测量的要求： （1）尺寸要测全，精度高低、需要形位公）尺寸要测全，精度高低、需要形位公差的部位都必需要清楚。差的部位都必需要清楚。 （2 2）测量要细，要测得准）测量要细，要测得准 、记得细、记得细 、记、记得清得清 3 .测量注意事项测量注意事项 1 1）关键零件的尺寸、零件的重要尺寸及较大尺寸，）关键零件的尺寸、零件的重要尺寸及较大尺寸，应反复测量，直到数据稳定可靠再取其平均值。应反复测量，直到数据稳定可靠再取其平均值。2 2）草图上一律标

3、注实测数据）草图上一律标注实测数据3 3）对复杂零件，应边测量、边画放大图，可及时发）对复杂零件，应边测量、边画放大图，可及时发现测量中的问题。现测量中的问题。 4 4）测量时，零件应无变形，以防因此而产生测量误）测量时，零件应无变形，以防因此而产生测量误差。差。5 5）测量时应注意零件防锈）测量时应注意零件防锈 6 6）对零件相互间的配合或联接处，须分别测量、记）对零件相互间的配合或联接处，须分别测量、记录，再确定尺寸录，再确定尺寸 三、测绘工作的程序三、测绘工作的程序 零件测绘工作的程序 在机械设备修理技术中，编制机械设备图册是一项重要的工作。机械设备图册所起的作用有：可以提前制造及储备备

4、件及易损件；提供购置外购件及标准件的依据；可减少技术人员的测绘制图工作，为缩短预检时间提供条件；为机械设备改装及提高机械设备精度的分析研究工作提供方便等。1)设备主要技术数据。 2)设备原理图(包括传动系统图、液压系统图、润滑系统图及电气原理图)。 3)设备总图及各重要部件装配图。 4)备件及易损件图。 5)设备安装地基图。 6)标准件目录。 7)外购件目录(包括滚动轴承、v带、链条、液压系统外购部件等)。 8)有色金属零件目录。 9)重要零件毛坯图。 1)使用期限不超过修理间隔期的易损零件。 2)制造过程比较复杂，需用专门工具、夹具或设备，而叉易损坏的零件，如蜗轮、蜗杆、花键轴、齿轮、齿条等

5、。3)大型复杂的锻铸件加工费时费力的零件(如锻压设备的锤杆、偏心轴、凸轮等)，以及需要向厂外订货的零件。4)使用期限太于修理间隔期，但在设备上相同零件很多或同型设备数量多而又大量消耗的零件。5)承载较大载荷的零件，以及经常受冲击载荷或交变载荷等的零件。设备图册编制的先后顺序须根据具体情况而定，对不同类型和具有不同要求的机械设备应进行分类，一般可按下列顺序逐台建立图册：1)同类型数量较多的机械设备。2)机械加工没备中的精加工设备。 3)关键设备。4)稀有及重型机械设备。5)其他设备。1)图样要有统一的编号。2)图样大小规格及制图标准均应符合国家标准。3)视图清晰，尺寸一律标注基本尺寸(即原设计尺

6、寸)，而不标注修理尺寸。4)技术条件、配合公差、形位公差、热处理及表面处理等要求均应在图样上标注齐全。 5)标注公差时，装配图标注公差代号，零件图标注公差数值。6)同类型号的机械设备，制造厂家不同或出厂年份不同，有些零件尺寸也有所不同，图样上应尽可能分别注明。若图样来源非制造厂家，则应按实物加以核对定型，以免备件由于尺寸不同而报废。5)在尺寸的测量中要注意：要选择适当部位及多点位进行测量。如测量孔径时，采用四点测量法，即在零件界孔的两端各测量两处。测量轴外径时，要选择适当部位进行，以便判断零件的形状误差对于转动配合部分更应注意。 要注意测量方向。如测量曲轴或偏心轴时，要注意其偏心方向和偏心距离

7、。轴类零件的键槽要注意其圆周方向的位置。注意被测尺寸在零件中的地位和性质。如测绘蜗轮蜗杆时，要注意蜗杆的头数、螺旋疗向和中心距。测绘螺纹及丝杠时，要注意其螺纹线数、螺旋方向、螺纹形状和螺距，对于锯齿形螺纹更要注意方向。测绘花键轴和花键套时，应注意其定心方式、花键齿数和配合性质。慎重判别被测尺寸是否属于标准系列的尺寸。如测量零件的锥度或斜度时。首先要检查是否是标准锥度或斜度。如果不是标准的，则要仔细测量。并分析其原因。各类零件的特殊参数测量应加以验算、核对。如齿轮尽可能要威对测量，滑移齿轮应注意其倒角的位置，对于变位齿轮及斜齿轮必须测量中心距，对于斜齿轮还要测量螺旋角并注意螺旋方向，然后根据其计

8、算公式进行计算、核对。6)零件的配合公差、热处理、表面处理、材料及表面粗糙度要求等，在测绘草图时，都要注明。特殊零件要测量硬度，当零件表面已经磨损或者表面烧伤时，测量的硬度只能作为参考，应根据其使用情况进行确定。选用材料时，对于特殊零件如含油轴承、高强度零件的特殊钢材等，必要时应进行火花鉴别或取样分析，但必须注意不能破坏零件本体。7)机械设备经过大(中)修理后，其中个别零件的个别尺寸已与原出厂尺寸不符，如果无法恢复，测绘时必须在图样上加以说明以便于日后查考或作为制作备件的依据。这对于机床的基础件及主要零件尤为重要，如空气锤的气缸，镗缸后的直径必须在图样上加以注明。 8)测绘进口设备的零件时，测

9、绘前必须弄清设备的制造国家(因为世界各国采用的设计标准和计量制度不同)，以便确定零件尺寸的计量单位，或进行必要的单位换算。9)对测绘图样必须严格审核(包括草图的现场校对)，以确保图样质量。 零件测绘的图样及技术文件的编号应根据JBT 5054.42000产品图样及设计文件编号原则的标准，采用隶属编号的方法为宜。机械设备及其所属部件、零件及技术文件均有独立的代号，对同一台机械设备、部件、零件的图样用多张图纸绘出时应标注同一代号。隶属编号是按机械设备、部件、零件的隶属关系进行编号的。 隶属编号 全隶属 部分隶属 全隶属编号由机械设备代号和隶属编号组成，中间用短线或圈点隔开，其形式如下所示： 产品代

10、号由字母和数字组成，如图3-2中的B328。隶属编号是由数字组成，其级数与位数应按测绘机械设备的复杂程度而定。零件的序号，应在其所属机械设备或部件的范围内编号。部件的序号，应在其所属的机械设备范围内编号(见图3_2)，一般分为一级部件、二级部件和三级部件。各级部件及直属零件的编号如下： 第三章 机械修理中的零件测绘设计部分隶属编号由机械设备代号和隶属号组成，其中隶属号由部件序号及零件序号、分部件序号组成。部件序号编到哪一级要根据测绘对象而定，对一级或二级以下的部件(称分部件)与零件统一混合编号。图3-3所示的机械设备有五级部件，如按全隶属编号，则比较繁琐。图3-3中对一、二级部件按隶属关系编号

11、，对三、四、五级部件及零件统一混合编到所属的二级部件中。这种编号形式，适用于部件级数较多而编写代号比较简单的场合。 第三章 机械修理中的零件测绘设计1)规定001099为分部件序号，101999为零件序号，如图3-3所示。 2)规定逢10的数(10、20、30)为分部件号，其余为零件序号，如图3-4所示。 3)分部件后加字母P(如1P，2P，3P)，序号后无字母者为零件序号，如图3-5所示。 第三章 机械修理中的零件测绘设计第三章 机械修理中的零件测绘设计 六、零件修换原则：六、零件修换原则： 1 1、根据磨损零件对机床精度的影响程度决定：、根据磨损零件对机床精度的影响程度决定： （1 1）基

12、础零件）基础零件 机床导轨及主轴轴承等基础零机床导轨及主轴轴承等基础零件严重磨损，引起加工件几何精度超差，相配合件严重磨损，引起加工件几何精度超差，相配合的基础零件间隙增大，接触刚度降低，机床的振的基础零件间隙增大，接触刚度降低，机床的振动随之增大，影响加工件的表面粗糙度时，应对动随之增大，影响加工件的表面粗糙度时，应对磨损的基础件（机床导轨及主轴轴承等）进行修磨损的基础件（机床导轨及主轴轴承等）进行修理或更换。理或更换。 （2 2）主要零件）主要零件 对于影响机床精度的主要零件对于影响机床精度的主要零件（如主轴），或是不便拆卸和维修工作量很大的（如主轴），或是不便拆卸和维修工作量很大的零件（

13、如箱体），虽已磨损，但还未超过规定公零件（如箱体），虽已磨损，但还未超过规定公差，估计难以维持到下次大修时，应修理或更换差，估计难以维持到下次大修时，应修理或更换。 （3 3）一般零件）一般零件 磨损后对机床精度影响不大时磨损后对机床精度影响不大时，间隙配合的孔、轴公差等级可降一级使用。（，间隙配合的孔、轴公差等级可降一级使用。（如如H8/h8H8/h8的孔、轴配合可以降一级为的孔、轴配合可以降一级为H9/h9H9/h9。）。） （4 4）过盈配合的孔、轴）过盈配合的孔、轴 经拆卸后，过盈量会明经拆卸后，过盈量会明显减少，若能保持原配合性质所需最小过盈量的显减少，若能保持原配合性质所需最小过盈

14、量的一半，基本能维持到下一个维修周期，可以不更一半，基本能维持到下一个维修周期，可以不更换。否则，应更换。换。否则，应更换。 2.2.零件磨损后不能到达预定的使用功能零件磨损后不能到达预定的使用功能 零件磨损后不能到达预定的使用功能，应更换。零件磨损后不能到达预定的使用功能，应更换。如离合器磨损后传递转距能力下降；齿轮液压泵如离合器磨损后传递转距能力下降；齿轮液压泵磨损后工作压力下降，达不到规定要求；凸轮机磨损后工作压力下降，达不到规定要求；凸轮机构磨损后不能完成预定的运动规律时磨损的零件构磨损后不能完成预定的运动规律时磨损的零件要更换要更换 . 3 3、零件磨损后降低了机床性能（精度）或、零

15、件磨损后降低了机床性能（精度）或影响正常操作影响正常操作 零件磨损后，虽能完成使用功能，但机床零件磨损后，虽能完成使用功能，但机床的性能（精度）降低了，应更换磨损的零的性能（精度）降低了，应更换磨损的零件。如机床齿轮磨损后，虽能传递转距，件。如机床齿轮磨损后，虽能传递转距，但燥声增大，转距传递的平稳性破坏，磨但燥声增大，转距传递的平稳性破坏，磨损零件应更换。损零件应更换。 4、零件磨损后降低了机床的生产率，应根、零件磨损后降低了机床的生产率，应根据磨损程度决定是否更换。据磨损程度决定是否更换。 5、强度削弱，可能引起严重事故时，磨损强度削弱，可能引起严重事故时，磨损的零件应更换的零件应更换 6

16、 6、零件磨损后，继续使用，会加速磨损的、零件磨损后，继续使用，会加速磨损的零件如渗碳主轴的渗碳层磨损后，会引起零件如渗碳主轴的渗碳层磨损后，会引起剧烈的磨损，应更换。剧烈的磨损，应更换。 第二节第二节 轴类零件的测绘轴类零件的测绘 目的任务目的任务 了解轴类零件的常见失效形式了解轴类零件的常见失效形式 了解轴类零件测绘步骤了解轴类零件测绘步骤 重点难点重点难点 掌握轴类零件测绘的注意事项掌握轴类零件测绘的注意事项 轴类零件在机械设备中的主要作用是用来承受径轴类零件在机械设备中的主要作用是用来承受径向力、轴向力、转矩并用来承受传动件。向力、轴向力、转矩并用来承受传动件。 一、轴类零件的常见失效

17、形式：一、轴类零件的常见失效形式： 主要失效形式有：表面磨损、断裂、过量变形等主要失效形式有：表面磨损、断裂、过量变形等。 分析失效原因：以失效形貌为基础，同时考虑工分析失效原因：以失效形貌为基础，同时考虑工作环境、使用条件以及引起失效的可能直接原因作环境、使用条件以及引起失效的可能直接原因。轴类零件的常见失效形式、损伤特征及轴类零件的常见失效形式、损伤特征及产生失效的基本原因见表产生失效的基本原因见表42 . 二、轴类零件测绘的注意事项二、轴类零件测绘的注意事项 1 1）. .了解轴在设备中的用途，各部分的作用、受了解轴在设备中的用途，各部分的作用、受力情况及与其他零件的关系力情况及与其他零

18、件的关系 . 2 2）. .正确选择基准面、测量尺寸时要考虑装配关正确选择基准面、测量尺寸时要考虑装配关系，注意尺寸链、避免分段测量系，注意尺寸链、避免分段测量 . . 3 3）测量磨损部位时，应选择未磨损或少磨损的部）测量磨损部位时，应选择未磨损或少磨损的部位。位。 4 4）分析磨损原因，以便修理时改进。）分析磨损原因，以便修理时改进。 5 5）同时测量配合零件的相应尺寸）同时测量配合零件的相应尺寸 6 6）测量外径，尤其是转动部位时同时考虑其形状）测量外径，尤其是转动部位时同时考虑其形状误差。误差。 7 7）测量锥度和斜度时，先看是否是标准锥度或斜）测量锥度和斜度时，先看是否是标准锥度或斜

19、度，如不是，分析原因度，如不是，分析原因 8 8）测量曲轴及偏心轴时，注意偏心方向和偏心距）测量曲轴及偏心轴时，注意偏心方向和偏心距。测量键槽时注意其位置。测量键槽时注意其位置 9 9）测量螺纹或丝杆时，要测量其头数、螺纹方向）测量螺纹或丝杆时，要测量其头数、螺纹方向、形状和螺距。、形状和螺距。 1010）测绘花键轴和花键套时，注意定心方式、花）测绘花键轴和花键套时，注意定心方式、花键齿数和配合性质。键齿数和配合性质。 1111）测绘时考虑工艺基准及零件热处理情况。）测绘时考虑工艺基准及零件热处理情况。 1212）测绘时防止长轴变形。）测绘时防止长轴变形。 1313）草图上要标明零件尺寸公差、

20、形位公差、热）草图上要标明零件尺寸公差、形位公差、热处理及表面粗糙度要求处理及表面粗糙度要求 1414）草图测绘后现场核对，再经审核，以保正确）草图测绘后现场核对，再经审核，以保正确。 三、轴类零件测绘实例 轴类零件测绘步骤轴类零件测绘步骤 （一）绘制零件外形轮廓草图（一）绘制零件外形轮廓草图 ( (二二) )尺寸测量尺寸测量 （三）确定技术要求（三）确定技术要求 1 1、选择公差配合；有配合要求的部位，应选择公、选择公差配合；有配合要求的部位，应选择公差配合。一般用类比法。差配合。一般用类比法。 2 2、选择形位公差；轴的配合表面和安装端面应标、选择形位公差；轴的配合表面和安装端面应标注形位

21、公差注形位公差 3 3、平面粗糙度的选择；根据零件的使用要求，查、平面粗糙度的选择；根据零件的使用要求，查表取得表取得 4 4、材料及热处理的选择、材料及热处理的选择 （四）绘制零件草图（四）绘制零件草图 （五）绘制零件图（五）绘制零件图 第三节、圆柱齿轮测绘第三节、圆柱齿轮测绘 目的任务目的任务 了解的圆柱齿轮常见失效形式；了解的圆柱齿轮常见失效形式； 了解圆柱齿轮测绘步骤；了解圆柱齿轮测绘步骤； 重点难点重点难点 掌握圆柱齿轮几何参数的测绘和计算掌握圆柱齿轮几何参数的测绘和计算 齿轮测绘是用量具量出齿轮实物的几何要素（如齿轮测绘是用量具量出齿轮实物的几何要素（如齿顶圆直径齿顶圆直径dada

22、、齿全高、齿全高hh、公法线长度、公法线长度WkWk、中、中心距心距a a、齿数、齿数z z及螺旋角及螺旋角等），经过计算推算等），经过计算推算出原设计的基本参数（如模数出原设计的基本参数（如模数m m、齿形角、齿形角a a、齿顶、齿顶高系数、顶隙系数等），再据此计算出制造时所高系数、顶隙系数等），再据此计算出制造时所需的几何尺寸（如齿顶圆直径需的几何尺寸（如齿顶圆直径dada、分度圆直径、分度圆直径d d及齿根圆直径及齿根圆直径dfdf等），最后绘制成零件图。等），最后绘制成零件图。 一、齿轮常见的失效形式：一、齿轮常见的失效形式： 二、直齿圆柱齿轮测绘二、直齿圆柱齿轮测绘 （一）、齿轮几何

23、参数的测量（一）、齿轮几何参数的测量 1 1、齿数、齿数z z的确定：对残缺的齿轮或扇形齿轮，先的确定：对残缺的齿轮或扇形齿轮，先测量出齿顶圆直径测量出齿顶圆直径dada和跨和跨N N个齿的齿顶圆上的弦个齿的齿顶圆上的弦长长A A，然后用作图法或计算法求出整周齿数。，然后用作图法或计算法求出整周齿数。 （1 1）作图法）作图法 作图法的步骤：作图法的步骤： 1 1）按实测齿顶圆直径画圆）按实测齿顶圆直径画圆 2 2）以圆上任意点）以圆上任意点C C为圆心，以为圆心，以N N个齿的齿顶圆上的个齿的齿顶圆上的弦长弦长A A为半径画圆弧，与圆交于为半径画圆弧，与圆交于D D、E E点点 3 3）、以

24、）、以E E点为圆心，点为圆心，A A为半径画圆弧，与圆交于为半径画圆弧，与圆交于F F； 4 4）、测出圆弧剩于部分弦长）、测出圆弧剩于部分弦长 5 5）、齿轮齿数为）、齿轮齿数为 （2）、计算法： 1）测出跨个齿的齿顶圆弦长A； 2）测出齿顶圆直径 ； 3）求出个齿所含的圆心角 4）、求出一周的齿数 zA A A A 2、齿顶圆直径和齿根圆直径的测量： （1）、齿顶圆直径的测量：常用方法是用游标卡尺或卡钳直接测量（在圆周上换三、四处测量，取平均值）。 1）当齿数为偶数时，直接测量得到的是齿顶圆直径 ； 2）当齿数为奇数时，直接测量得到的尺寸不是齿顶圆直径 ，而是 ，实际齿顶圆直径 为 ：a

25、d k k为修正系数；可从表中查取为修正系数；可从表中查取 如果奇数齿轮是带孔的，可用间接测量的方法，如果奇数齿轮是带孔的，可用间接测量的方法，求得齿顶圆直径求得齿顶圆直径 （2 2）齿根圆直径）齿根圆直径 3 3、齿全高的测量：、齿全高的测量： （1 1）用游标卡尺的尾部直接测量，但不够准确。）用游标卡尺的尾部直接测量，但不够准确。 （2 2）齿轮一般是带孔的，所以可用）齿轮一般是带孔的，所以可用 4 4、公法线长度的测量：常用游标卡尺或公法线千、公法线长度的测量：常用游标卡尺或公法线千分尺测量。分尺测量。 注意：必须选择合适的跨齿数注意：必须选择合适的跨齿数K K。标准齿轮可通过。标准齿轮

26、可通过查表得到查表得到 公法线长度测量的目的是为了计算基节、压力角公法线长度测量的目的是为了计算基节、压力角和模数。和模数。 测量公法线长度时应注意以下两点： 5 5、中心距、中心距a a的测量：的测量： 可直接测量两孔的距离，或利用齿轮轴间可直接测量两孔的距离，或利用齿轮轴间接测量；或测量两啮合齿轮外径，间接计接测量；或测量两啮合齿轮外径，间接计算得到：算得到： a” 测量中心距时应注意测量中心距时应注意： 1 1）、直接测量孔中心距时，要检查孔的圆度、圆）、直接测量孔中心距时，要检查孔的圆度、圆柱度，必要时还要检查两孔的平行度。柱度，必要时还要检查两孔的平行度。 2 2）、利用齿轮轴测量时

27、必须检查轴的圆度和圆柱）、利用齿轮轴测量时必须检查轴的圆度和圆柱度，若轴与孔配合间隙过大，应采用其他方法测度，若轴与孔配合间隙过大，应采用其他方法测量量 3）、如果两轴不平行（而是交叉的），或箱体）、如果两轴不平行（而是交叉的），或箱体上有几对齿轮副，此时测量中心距比较复杂。此上有几对齿轮副，此时测量中心距比较复杂。此时，可将箱体放住测量平台上，以箱体定位面为时，可将箱体放住测量平台上，以箱体定位面为基准测量孔中心距基准测量孔中心距 4 4）、齿轮副中心距测出后，还应利用已知条件和）、齿轮副中心距测出后，还应利用已知条件和相配零件的尺寸，进行间接校对。相配零件的尺寸，进行间接校对。 6 6、变位齿轮的识别：、变位齿轮的识别： 有些齿轮的齿高比正常齿要更高或更矮一些有些齿轮的齿高比正常齿要更高或更矮一些，就是齿轮变位，指加工齿轮时，刀具位置比正，就是齿轮变位，指加工齿轮时，刀具位置比正常位置前移或后退形成变位，变位后齿高与正常常位置前移或后退形成变位，变位后齿高与正常齿高的差值比例就是变位系数。齿轮变位的原因齿高