机械检查技能培训(上)

荏原机械（中国）有限公司

马增强

2008年12月8日机械检查技能培训1内容：（一）、机械要素。（二）、机械材料。（三）、润滑。（四）、机械制图。（五）、机械加工。（六）、铸铁件的制造。（七）、钳工作业。（八）、机械检查。2一、理论专业知识（一）、机械要素：1.螺纹1.1导程和牙距导程：螺纹上一点旋转一周沿轴向移动的距离。螺距：螺纹上相临牙上对应两点间的距离。1.2单线螺纹和多线螺纹螺纹由一条曲线形成的螺纹成为单线螺纹。螺纹由两条曲线形成的螺纹成为两线螺纹。螺纹由多条曲线形成的螺纹成为多嫌螺纹。单线螺纹螺距等于导程，导程用L表示。多线螺纹的优点是旋转少能产生大的导程。例如钢笔冒。1.3螺纹种类有普通螺纹，梯形螺纹、锯齿型螺纹、55°非密封管螺纹和密封管螺纹、60°圆锥管螺纹、米制锥螺纹。

普通螺纹主要用于连接，使用最广泛，此外还用于密封件和量具上；梯形螺纹与锯齿型螺纹由于其牙根强度高一般用于传动；31.4螺栓标记方法：螺纹规格d=M12，L=80mm性能等级为4.8级，不经表面处理，产品等级为C级的六角头螺栓标记为：GB/T5780-2000M12X80螺纹规格d=M12，L=80mm性能等级为4.8级，不经表面处理全螺纹，产品等级为C级的六角头螺栓标记为：GB/T5781-2000M12X80螺纹规格d=M12，L=80mm性能等级为8.8级，表面氧化，产品等级为A级的六角头螺栓标记为：GB/T5782-2000M12X80螺纹规格d=M12X1.5，L=80mm的细牙螺纹，性能等级为8.8级，表面氧化，产品等级为A级的六角头螺栓标记为：GB/T5785-2000M12X1.5X8041.5公制螺纹与英制螺纹：公制螺纹用螺距来表示，美英制螺纹用每英寸内的螺纹牙数来表示，这是它们最大的区别，公制螺纹是60°C等边牙型，英制螺纹是等腰55°C牙型，美制螺纹60°C。公制螺纹用公制单位，美英制螺纹用英制单位；2.连接用的机械要求2.1垫片何种情况下使用垫片：A螺孔直径对于螺母来说过大时。B底面不平整、粗糙、倾斜的原因，拧紧力不平均，或者底面的材料强度不够，必须用大面积支撑时。C由于震动或拧旋要防止螺栓螺母松动和脱落时使用。D种类有圆形垫圈、弹簧垫圈、异型垫圈、止动垫圈等。52.2键键分为：平键、半圆键、楔键、切向键，起传递转距的作用。①平键：工作时靠键的两个侧面传递转距；分为普通平键、导向平键、滑键。②半圆键：工作时靠键的侧面传递转距。由于键是半圆型，在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动，故装配极为方便。但键槽较深，对轴的强度削弱较大。③楔键：键的上下面为工作面，键的上表面与轮毂槽的底面各有1：100的斜度，装配时需要打入楔紧。④切向键：切向键是由两个斜度为1：100的楔键组成。其上下两面为工作表面，其中一个面在通过轴心的平面内，工作面上的压力沿轴的切线方向作用，能传递很大的转距，一个切向键只传递一个方向的转距，传递双向转距时，需要安装两个键，互成120°-135°。能传递很大的转距，常用于直径较大，对中性要求不高的场合。6切向键73齿轮齿轮应用广泛，种类很多。按齿廓曲线可分为渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮等。按外形可分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆-蜗轮等；按轮齿所在的表面可分为外齿轮和内齿轮；按齿线形状可分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮等。

3.1圆柱齿轮

平齿轮：齿面是直的，平行于轴，在平行的两轴间传导转动力，是使用最多，最普通的齿轮。特征：结构简单，易制作。高速转动时容易产生噪音。

斜齿轮：为了能光滑的啮合，齿面相对于轴作成斜的。荷重平滑的渐渐的移动，啮合变动的很小，以及荷重的弯曲作用很小，但存在轴向的推力，是缺点。特征：高速运转也能圆滑的运动，冲击力小，因齿面是斜面，啮合面积大，震动和噪音小。83.2锥齿轮：普通锥齿轮、弧齿锥齿轮

普通锥型齿轮：齿片直指圆锥顶点。特征：向轴方向作用力小，制作比较容易。用途：操作机械、印刷机械。

弧齿锥齿轮：齿面为曲线，比普通锥齿轮有更多优点而被广泛应用，但轴向推力大是其缺点。特征：啮合面积大，噪音小，传导效率好，但制作稍难。用途：适合高负荷高速度运转，例如汽车减速机。93.3圆柱齿轮传动的几何计算内容代号齿轮分度圆直径dd=mz齿顶高haha=m齿根高hfhf=1.25m全齿高hh=ha+hf=2.25m齿顶圆直径dada=d+2ha=mz+2m齿根圆直径dfdf=d-2hf=mz-2.5m4轴与轴接头4.1固定轴接头固定轴的连接，两轴心在一条直线上的时候用，小型轴用筒型连接，大型的用法兰连接。10①接触角a=0度，主要承受径向载荷，有的可承受较小的单向载荷（如内圈或外圈带挡边的圆柱滚子轴承）或承受较小双向轴向载荷（如深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承）

4.2弯曲接头是在两轴的中心线有点错位，有些倾斜的时候使用。结合部使用合成橡胶、皮革、弹簧等有弯曲性的材料，两轴间的力距以此传导。特征：因把弹性体放入法兰中连接，震动和冲击会减小，有利于电绝缘性。适用于中、大型直径的轴在高负荷高转速时使用。用途：泵电机、发电机等。5轴承：轴承分为滚动轴承和滑动轴承5.1滚动轴承的分类按承受载荷的方向及公称接触角a值分为：向心轴承、推力轴承、向心角接触轴承、推力角接触轴承

滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角。

11②接触角a=90°，只能承受单向或双向载荷，例如推力球轴承、双向推力球轴承、推力滚子轴承。③接触角0°﹤a≤45°能同时承受径向载荷及轴向载荷,一般以径向载荷为主(例如角接触球轴承,圆锥滚子轴承)

12④接触角45°﹤a≤90°,主要承受轴向载荷,也可以承受较小的径向载荷.(例如:推力调心滚子轴承、推力圆锥滚子轴承)滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号组成，用字母和数字等表示。

基本代号包括类型（调心球轴承等）、尺寸（宽度直径等），前置代号为结构（内圈外圈可分离轴承L、滚子和保持架组件K），后置代号为密封、防尘、外部形状变化以及油隙组别（圆锥孔轴承K，径向油隙为1组/C1）例如：NN3015K/W33/P22NN-双列圆柱滚子轴承30-宽度系列3，直径系列015-内径K-圆锥孔W33-外圆有润滑油槽和三个油孔P2-公差等级2级2-油隙2组135.2滑动轴承按摩擦状态分为：混合摩擦轴承和液体（气体）摩擦轴承。右图1为自润滑滑动轴承：它能提供较好的自润滑、耐磨损、低摩擦等性能，充分发挥了金属和多元素聚合物的优点。产品应用于印刷机械、纺织机械、烟草机械、健身器等。

图2为水泵用滑动轴承(二)机械材料图1自润滑滑动轴承

图2水泵用滑动轴承

类别分类名称含C量%铁工业纯铁﹤0.0218钢亚共析钢0.0218～0.77共析钢0.77过共析钢0.77～2.11铸铁亚共析铸铁2.11～4.30共析铸铁4.3过共析铸铁4.30～6.67141.铸钢:铸钢按化学成份分为铸造碳钢和合金钢。铸钢按使用特性分：工程与结构用钢（碳素结构钢、合金结构钢）；铸造特殊钢（不锈钢、耐热钢、耐磨钢、镍基合金、其他）；铸造工具钢（刀具钢、模具钢）；1.1铸造碳钢的组成和分类主要有铁和碳组成，含碳量2.0%以下；分为：低碳钢含碳量C：≦0.25%；中碳钢含碳量C：0.25～0.6%；高碳钢含碳量C：0.60%～2.00%；1.2铸钢牌号表示方法：①.用力学性能为验收依据。例如ZG200-400ZG——铸钢代号200——屈服强度400——抗拉强度②.以化学成分为验收依据。在ZG后面接一组数字，以万分表示的碳的名义质量分数。合金钢在其后标出合金元素和整数表示的合金质量分数。例如：ZG20Cr1315ZG——铸钢代号20——万分之含碳量Cr——含Cr合金13——Cr的名义质量分数1.3合金钢分为：低合金钢：合金元素总量≦5%；中合金钢：5%～10%；高合金钢：≧10%；

①不锈钢：主要分为高强度马氏体不锈钢、耐腐蚀不锈钢、耐热不锈钢。高强度马氏体不锈钢含Cr=13%～17%，日本为12%～18%。耐腐蚀不锈钢主要用于各种腐蚀介质条件下，除含有Cr外，还含有其他合金元素，例如：Ni、Mo、Cu、Ti等耐热不锈钢广泛用于工作温度超过650°C的情况下，分为：高Cr钢：8%～30%；高CrNi钢：Cr﹥18%，Ni﹥8%；高NiCr钢：Ni﹥23%，Cr﹥10%；水泵用不锈钢材质为：SCS13与国内ZG06Cr13Ni6相当

162.铸铁：是一种铁碳硅合金，含碳量在2.0%～4.5%之间，含硅量在1%～3%之间。此外还含有其他元素。牌号抗拉强度MpaHT100≥100HT150≥150HT200≥200HT250≥250HT300≥300HT350≥3502.1铸铁的种类铸铁按石墨形态分类可分为：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁。2.2普通铸铁（灰铸铁）灰铸铁的进行组织主要为片状石墨、金属基体和共晶物组成17说明：灰铸铁具有优越的铸造性能，良好的切削性能和较为简单的生产方法。A压缩强度大是抗拉强度的3-4倍。B耐磨损性好，具有一定的强度和弹性。C缺乏可锻性和延展性，质脆。D石墨片形态良好的灰铸铁导热性好，能够很好的吸收急剧加热冷却时产生的英里。E具有吸振和抑制噪声的作用（多用于印刷机械、电机壳）2.3球墨铸铁经球化处理后，石墨呈球状的铸铁。主要用于泵、水管、机械轴、车用部件等；18球墨铸铁牌号牌号抗拉强度Mpa断后伸长率%QT400-1840018QT400-1540015QT450-1045010QT500-75007QT600-36003QT700-27002QT800-28002QT900-29002193.热处理：铸钢件的热处理是以Fe-Fe3C相图为依据，控制钢的纤维组织，从而达到所要求的性能。是重要的生产工序之一。包含：退火、正火、淬火、回火、固溶处理、沉淀硬化、消除应力处理以及除氢处理。相图上有三根水平横线(HJB、ECF、PSK），分别代表三种相变，（包晶转变、共晶转变、共析转变）20说明：根据Fe-Fe3C相图，碳钢在缓慢加热或冷却过程中，在PSK线、GS线和ES线上都要发生组织转变，通常把PSK线称为A1线，GS线称为A3线，ES称为Acm线，而该线上的相变点，相应地用A1点、A3点及Acm点来表示。

A1、A3和Acm都是平衡状态下的相变点。在实际生产中，钢的加热和冷却速度都比较快，故其相变点在加热时要高于平衡相变点，冷却时要低于平衡相变点，且加热和冷却速度越大，其相变点偏离平衡相变点也越多。通常将实际加热时的各相变点温度用Ac1、Ac3和Accm表示，冷却时的各相变点温度用Ar1、Ar3和Arcm表示213.1退火：是将铸钢件加热到Ac3以上20°C～30°C，保温一定时间，冷却的热处理工艺。目的：①消除内部应力②使机构均匀③使结晶细化④使软化。3.2正火：是将铸钢件加热到Ac3以上30°C-50°C保温，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却的热处理工艺。作用：①消除铸钢件中的网状碳化物，以利于球化退火。②细化晶粒和均匀组织，从而减少铸件在淬火时产生的缺陷。3.3淬火：将铸钢件加热到奥氏化后（Ac3或Ac1以上），保持一定时间后以适当方式冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。常见有水冷淬火、油冷淬火、和空冷淬火3.4回火：是将淬火或正火后的铸钢件加热到Ac1以下的某一选定温度，保温一定时间后，以适宜的速率冷却，使淬火或正火后得到的不稳定组织转变为稳定组织。消除应力提高其塑性及韧性。224.非铁合金有铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、锌合金等4.1铜合金铜合金按化学成分主要分为：黄铜、青铜、白铜①黄铜：以锌为主要合金元素的Cu-Zn二元合金通称为黄铜。黄铜具有一定的强度、硬度和良好的铸造性能，但耐磨性、耐蚀性，尤其是对流动海水、蒸汽和无机酸的耐蚀性能较差，所以通常采用添加其它元素的方法来改善其力学、物理和化学性能。共有12种牌号：以下列出了其中五种序号合金牌号主要化学成份CuPbAlFeMnSiZn1ZCuZn16Si479.0-81.0----2.5-4.5余2ZCuZn24Al5Fe2Mn267.0-70.0-4.5-6.02.0-3.02.0-3.0-余3ZCuZn25Al6Fe3Mn360.0-66.0-4.5-7.02.0-4.01.5-4.0-余4ZCuZn26Al4Fe3Mn360.0-66.0-2.5-5.01.5-4.01.5-4.0-余5ZCuZn31Al266.0-68.0-2.0-3.0---余23②青铜：又分为锡青铜和无锡青铜A锡青铜：Ⅰ具有优良的铸造工艺性能和耐腐蚀性，气密性好，可在流动的海水中工作。Ⅱ易加工Ⅲ有良好的耐磨性。

水泵用叶轮为CAC406材质相当与中国的5-5-5锡青铜5.金属材料实验法5.1硬度实验硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形的能力，是衡量金属软硬B无锡青铜又分为：铝青铜、铍青铜、硅青铜、锰青铜、铬青铜。具有高的导热性，较高的强度、硬度，良好的耐磨性。序号合金牌号合金名称主要化学成份SnZnPbAlFeCu其余1ZCu3Zn8Pb6Ni13-8-6-1锡青铜2.0-4.06.0-9.04.0-7.0--其余Ni0.5-1.52ZCuSn5Pb5Zn55-5-5锡青铜4.0-6.04.0-6.04.0-6.0--其余-24程度的一种性能指标。硬度实验设备简单，操作迅速方便，压痕小，能敏感的反映出材料的化学成分、组织结构的差异。常用的硬度有布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、里氏硬度等。各种硬度的特点在铸铁中的应用见下表：硬度实验名称特点在铸铁中的应用布氏硬度HBS或HBW1.压痕大，所测硬度值具有代表性和重复，但不宜在成品表面进行实验。2.对不同硬度和厚度的试样需要更换压头和实验立；实验操作及压痕测量较费时间。灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁洛氏硬度HRC1.操作简便迅速，硬度值可在示值度盘或光学投影屏上直接读出。2.采用不同标尺可测定各种软硬不同的金属和厚薄不一的试样硬度。3.测量误差较大，不够精确；压痕小代表性差，重复性差，分散度大。4.不同标尺测得的硬度值彼此没有关系，也不能直接进行比较。1.各种铸铁2.批量产品检验25维氏硬度1.实验力可任意选择，可测厚薄不同的试样硬度2.可测软硬不同硬度，并有可比性，压痕清晰，是最精确的一种实验方法。3.工作效率低。若存在偏析或组织不均时，重复性差，分散度大1.渗层、渡层等（较薄时选小负荷或显微维氏硬度）2.焊接件各区3.薄件4.同一种铸铁由于处理条件不同，其硬度差异较大5.显微维氏硬度可用于测量铸铁组成相的硬度肖氏硬度HS1.操作简单、方便，测试效率高2.压痕小，可在成品进行试验，也可到现场测定大型工件硬度3.测量精度较低，重复性差，受人为因素影响较大；对弹性模量相差叫大的材料，所测硬度不能互相比较1.铸铁轧辊2.大型铸铁件里氏硬度HL1.操作简单、方便，测试效率高2.压痕小，可在成品进行试验，也可到现场测定大型工件硬度3.对操作者试验技术有较高要求4.里氏硬度和其他硬度的换算关系只是近似的。准确的换算应使用专用换算表。1.各种铸铁件

265.2抗拉实验抗拉强度是试样拉断过程中最大力所对应的应力。抗拉强度公式：σb=Fb/S0

σb——抗拉强度；Fb——最大力；S0——试样原始横截面积；5.3非破坏实验

①超声波探伤实验法：利用它的反射、折射现象来探测物体内部的不均匀性，即超声波探伤的原理。②磁粉探伤实验法：表面或近表面缺陷的工件被磁化后，当缺陷方向与磁场方向成一定角度时，由于缺陷处的磁导率的变化，磁力线逸出工件表面，产生漏磁场，吸附磁粉形成磁痕。用磁粉探伤检验表面裂纹，与超声探伤和射线探伤比较，其灵敏度高、操作简单、结果可靠、重复性好、缺陷容易辨认。但这种方法仅适用于检验铁磁性材料的表面和近表面缺陷。③渗透（着色）探伤实验法：基本原理是利用毛细现象使渗透液渗入缺陷，经清洗使表面渗透液支除，而缺陷中的渗透残瘤，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中残瘤渗透液而达到检验缺陷的目的。27(三)、润滑与密封1.润滑的作用及润滑油的选择原则1.1润滑效果：降低摩擦、减少磨损、提高效率、延长机件的使用寿命，还起到冷却、缓冲、防腐蚀、密封排污等作用。1.2润滑油选择原则序号考虑因素选用原则1运动速度两摩擦面相对速度越高，其形成动压油膜的作用越强，所以采用低黏度润滑油或锥入度较大的润滑脂2载荷大小运动副的载荷或压强越大，应选用黏度大且耐压性好的润滑油或锥入度小的润滑脂3环境温度环境温度低时，应采用黏度小，凝点低的润滑油或锥入度较大的润滑脂。4摩擦副表面摩擦副之间的间隙越小，应选用黏度低的润滑油。5周围环境环境灰尘较大时，可选用润滑脂以起到一定的隔离作用。6润滑装置有循环润滑系统，要采用流动性好的润滑油。此外要求抗氧化安定性较高。集中润滑系统中采用润滑脂且锥入度应大些。282.润滑的方法2.1手工润滑工人用油枪或油壶向润滑点的油孔、油嘴或油杯加油，主要用于轻载、低速和间歇工作的润滑面、链条及开式齿轮等，加油量由工人靠经验控制。油孔内可填充毛毡或毛绳，起到储油和过滤作用。2.2浸润滑把轴承部分浸入油中的方法，有必要把周围密封。油需要保持一定的量。主要用于平行轴的轴承和齿轮装置中。2.3滴润滑有油杯向润滑点供油润滑。能连续的或间歇的把油杯中的润滑油滴入轴承或需要润滑的表面。3.密封的分类3.1密封是机械设备中应用最广泛的零部件之一，其主要功能是防止泄露。29序号分类方法种类1密封原理强制密封、自紧式密封、半自紧式密封2按密封面的运动状态动密封、静密封密封类型使用条件耐压性耐高速性耐热性耐寒性耐久性用途往复运动旋转运动填料密封良良良良良可可泵、水轮机、阀、高压釜O型圈密封良可良可良可良可可活塞密封机械密封×优优优优优优泵、水轮机、釜、压气机、压缩机等油封可优可优可良可可轴承密封3.2常用密封方法及特征：30(四)、机械制图1.制图的基础在机械制图标准中规定的项目有：图纸幅面（基本幅面和加长幅面）及格式、比例、字体和图线等。在图纸幅面及格式中规定了图纸标准幅面的大小和图纸中图框的相应尺寸。比例是指图样中的尺寸长度与机件实际尺寸的比例，除允许用1:1的比例绘图外，只允许用标准中规定的缩小比例和放大比例绘图。种数比例（GB/T14690-1993）原值比例1:1放大比例5:1