典型零件安装

第四章典型机器零部件的安装工艺现代设备工程安装基础的验收设备的开箱检查基础放线与设备的就位找平找正找标高灌浆固定清洗与装配试运转验收与移交。机械设备安装的内容:

基本零件:螺栓、键、销、轴、滑动轴承、滚动轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、联轴器与液压传动装置等。任何机器和设备的安装都包括有上述典型机器零部件的安装工作。本章学习目的和要求学习目标：通过本章学习，熟悉螺栓、键、轴承、齿轮、蜗轮蜗杆、联轴器等机构的安装工艺；了解其安装误差的检测、调整方法，并能掌握正确的安装程序。学习重点：1、螺栓联接的预紧与防松

2、滑动轴承的安装工艺及要求

3、蜗轮蜗杆机构的安装工艺

4、联轴器的安装与找正学习难点：1、滑动轴承的安装工艺

2、联轴器的找正装配工作程序:先装下部零件，后装上部零件；先装内部零件，后装外部零件；先装笨重零件，后装轻巧零件；先装精度要求高的零件，后装一般零件。正确的装配程序是保证装配质量和提高装配工作效率的必要条件。

保证装配精度是装配工作的根本任务。装配精度是指装配后的质量与技术规格的符合程度，一般包括：零部件间的配合精度、距离精度、位置精度、相对运动精度和接触精度等。上述装配精度的要求都是通过装配工艺保证的。第一节螺栓的安装工艺螺纹连接第一节螺栓的安装工艺

螺栓联接是一种可拆的固定联接，它具有结构简单、联接可靠、拆卸方便迅速等优点。一、螺栓联接的预紧和防松１．预紧力的确定螺栓联接为了达到可靠而紧固的目的，确保螺纹副具有一定的摩擦力矩，此力矩是由联接时施加拧紧力矩后，螺纹副产生预紧力获得的。预紧力大小确定因素:螺栓材料螺纹直径载荷性质联接刚度Fp==（0.5～0.7）σs×As

As—螺纹部分危险剖面的面积

根据预紧力可用下式计算拧紧力矩：

Mt＝KFpd×10-3式中：Mt——拧紧力矩（Ｎ·ｍ）

Fp——预紧力（Ｎ）

d——螺纹公称直径（ｍｍ）

K——扭力系数有润滑情况下，K＝0.13～0.15

无润滑时，K＝0.18～0.213．预紧力的控制方法①利用专用的安装工具；②测量螺栓伸长量；③扭角法。如风动板手、测力矩板手、定扭矩板手、电动板手等；此法是计算螺母在原始拧紧位置上（各被联接件贴紧后）再拧转的一个角度的大小。３．螺栓联接的防松装置

联接在冲击、振动和交变载荷作用下，自锁性就受到了破坏，因此，必须有防松装置。螺栓防松装置种类为:机械防松装置摩擦防松装置铆冲防松粘合法防松开口销与槽形螺母、止动垫圈、串联钢丝等对顶螺母、弹簧垫圈、自锁螺母等端铆防松和冲边法防松粘合剂涂于螺纹表面，拧紧螺母后粘合剂能自动固化，防松效果较好二、螺栓联接的安装工艺１．双头螺栓的安装要点①安装双头螺栓必须使用润滑油，防止螺栓拧入时卡死，并能拆卸和重复安装；②双头螺栓的轴线必须与机体表面垂直；③其螺栓紧固端应采用过渡配合。09CD1拧入双头螺柱的方法二、螺栓联接的安装工艺09CD1二、螺栓联接的安装工艺双头螺柱拧入专用工具２．螺母和螺钉的安装要点①零件与螺母或螺钉贴合的表面要光洁、平整，贴合表面应加工，保证配合；②拧紧成组螺母时，须按一定顺序进行，逐步分次拧紧；③严格控制拧紧力矩。②成组螺栓联接拧紧顺序成组螺纹连接件装配时，为了保证各螺钉（或螺母）具有相等的预紧力，使连接零件均匀受压，紧密贴合，必须注意各螺钉（或螺母）拧紧的顺序。图6.6所示的各组螺纹连接均采用对称拧紧的顺序。２．螺母和螺钉的安装要点②成组螺栓联接拧紧顺序成组螺栓拧紧顺序２．螺母和螺钉的安装要点②成组螺栓联接拧紧顺序高压容器成组螺栓拧紧顺序第一次用对称紧固程度达70%，第二次用间隔法紧固程度达90%，第三次用顺序法紧固程度达100%２．螺母和螺钉的安装要点第二节键联接的安装工艺

键用来联接轴和轴上零件，使其周向紧固传递扭矩，键联接的特点是结构简单、工作可靠、装拆方便。按照构造与用途，键分为三类：松键、紧键和花键。各种键采用45钢制造。第二节键联接的安装工艺一、松键联接的安装

松键包括平键半圆键导向键滑键

它们靠侧面传递扭矩，对轴上零件作周向固定，不承受轴向力。用于滑动联接的滑键和导向平键

与轮毂相对滑动，键与轮毂槽两侧面采用间隙配合，而键与轴槽采用过盈配合或用螺钉将键紧固在轴上。用于滑动距离短的场合。

固定在轮毂槽中，采用过渡配合，键与轴槽两侧面采用间隙配合。用于滑动距离长的场合。导向平键滑键安装时应满足下列要求清理键及键槽毛剌；必要时检查键的形位公差；对普通平键、导向平键安装时应将键头和轴槽试配，使键紧紧地嵌在轴槽中；锉配键长，将键压装在轴槽中与槽底接触；试配并安装套件（如齿轮、带轮），注意检查。二、紧键联接的安装

楔键联接：键的侧面与键槽间有一定间隙，而键的上表面与轮毂槽上表面有1:100的斜度。安装时，须用力将键打入，传递扭矩和承受单侧轴向力，对中性差。切向键：两斜面应吻合，打入套件时方向应正确，紧度适当。紧键联接安装时工作面应采用涂色法检验。三、花键联接的安装

花键联接具有传递扭矩大、对中性及导向性好、强度高等优点，但成本较高，大多用在汽车和机床上。按花键齿廓的特点，可将花键分为矩形花键渐开线形花键三角形花键花键联接有两类：固定联接：

滑动联接：

应有少量过盈，装配后用铜棒轻轻打入；如过盈较大可将套件加热至８０～１２０℃后再进行装配。

套件与花键轴为间隙配合，安装前，应去掉毛剌飞边，再将花键孔套在轴上。第三节销联接的装配销联接一、圆柱销的装配

二、圆锥销的装配第三节销联接的装配圆锥销第三节销联接的装配带螺尾圆锥销的拆卸第三节销联接的装配带内螺纹圆锥销的拆卸第四节滑动轴承的安装工艺

滑动轴承是一种滑动摩擦轴承，具有工作可靠、平稳、无噪音、油膜吸振能力强等特点，因此可承受较大的冲击载荷。滑动轴承，根据其相对运动的两表面间油膜形成原理的不同，可分为静压轴承外界供给压力油，精密机床液体润滑动压轴承利用轴的高速旋转和润滑油的粘性，将油带进楔形空间建立起压力油膜─油楔。一、滑动轴承安装的要求

滑动轴承是利用轴的高速旋转和润滑油的粘性，将油带进楔形空间建立起压力油膜，这楔形的压力油膜简称油楔，正是由于油楔才把轴颈和轴承表面隔开，使其间的摩擦阻力大大减小，从而减小轴瓦的发热程度。

滑动轴承的安装就是要达到在运转中能形成一个完整而不被破坏的油楔。动压油膜的形成机理:vF两摩擦表面平行，不会产生压力油膜vp两摩擦表面成楔形间隙，产生了压力油膜间隙内的润滑油形成了拥挤进油口出油口形成动压油膜的必要条件●两摩擦表面必须形成楔形●润滑油必须从大口进小口出●必须具有足够的滑动速度●必须充满足够粘度的润滑油向心动压滑动轴承的工作过程no1oo1oo1oo1onn静止启动不稳定运行稳定运行RRRR安装滑动轴承保证油楔形成的注意点⑴合理选择润滑油的粘度负荷小、转速高，选低粘度；反之亦然⑵轴瓦与轴颈间有合理间隙间隙=(0.001～0.003)轴颈直径⑶轴承轴颈要有合理的几何形状和表面粗糙度⑷多支承轴承，要严格控制其同轴度⑸轴颈要保持一定的线速度对开式轴承(剖分轴套)１．轴套式滑动轴承的安装工艺

在一些转速较低的机器中，大多采用轴套式轴承。轴承衬ZQAl9-4铝青铜安装工艺①安装用压入或敲入的方法将轴承装入轴承座，应注意清洁并涂上润滑油，可用导向工具②复查并用刮削法恢复轴承内孔的理想尺寸③安装定位销和紧固螺钉，使轴承固定④检验检验轴承的圆度、圆柱度和几何尺寸塑料（尼龙、聚四氟乙烯）轴承安装前应先在水中煮泡轴套的压装方法1—衬垫

2—轴套

3—导向套

4—专用心轴２．剖分式滑动轴承的安装工艺

剖分式滑动轴承又称对开式滑动轴承，由轴承盖、轴承座、对开轴瓦、垫片及螺栓等组成，轴瓦不允许有任何方向上的移动，因此常用定位销和瓦上凸台来止动。轴承外圆表面与轴承座孔的安装轴承内圆表面与轴颈的安装（１）轴承外圆表面与轴承座孔的安装

对开轴瓦与轴承座、轴承盖安装时，应使轴瓦背与轴承座孔接触良好。

控制项目：

接触面积接触斑点

轴承外圆表面与轴承座之间的接触面积，上瓦不得小于４０％，下瓦不得小于５０％，并且要求接触面积均匀

轴瓦和轴承座之间的接触斑点应当为１～２点／cm2（２）轴承内圆表面与轴颈的安装

轴承内圆表面与轴颈安装时，必须注意两个问题：即轴瓦与轴颈间的接触角和接触点。接触角接触点

轴瓦与轴颈之间的接触表面所对的圆心角称为接触角，接触角取６０°～９０°为好。低速及间歇运行的机器1～1．5点／cm

2中等负荷及连续运转的机器2～3点／cm

2重负荷及高速运转的机器3～4点／cm2不符合要求时的处理

轴承内圆表面与轴颈的接触角与接触斑点不符合要求，要进行刮研。刮研的顺序；

先下瓦后上瓦在轴颈表面上涂上一层薄薄的红铅油，将轴放在轴瓦上，正反方向旋转各一次后将轴取下，观看轴瓦上印迹分布情况，如分布不均匀就应刮研，轴瓦上有印迹之处，应用刮刀刮削，反复多次，一直到轴瓦上的印迹分布均匀为止。（３）轴承间隙的检查和调整轴承间隙有径向间隙和轴向间隙径向间隙又分顶间隙和侧间隙o1

径向间隙主要作用是积聚和冷却润滑油，以利形成油楔，保持液体摩擦。顶间隙侧间隙轴向间隙的作用是在运转中当轴因温度升高而发生膨胀时，有自由伸长的余地。

顶间隙数值的大小与轴径、转数、压强和油的粘度等有关，其值应控制在（0．001～0．003)ｄ（ｄ为轴径）之间。

侧间隙的数值是变化的，越往轴的底部，侧间隙越小，在轴瓦剖分面上，侧间隙大约等于顶间隙的1／2。间隙的检查的方法

压铅法和塞尺法。压铅法：

检查时，先打开轴承盖，用直径为１.５～２倍顶间隙而长度为１０～４０ｍｍ软铅丝（数量可根据轴承的大小来决定），分别放在轴颈与轴瓦的接触面上以及轴瓦与轴瓦的接触面上，测量其直径，计算间隙值。如果所测得的顶间隙小于规定数值，则应在上下瓦接触面间加垫片，反之应减少垫片或刮削接合面。第五节滚动轴承的安装工艺

滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持器（隔离罩）等四部分组成滚动轴承安装工艺包括清洗、检查、安装与间隙调整等步骤。一、滚动轴承的清洗和检查

轴承安装前应按照图纸的要求，检查与轴承相配合的零件。如轴、箱体孔、衬套、密封圈、端盖的尺寸精度、形位公差及表面粗糙度，同时还要注意轴肩根部的圆角尺寸及轴肩对轴的垂直度。一般轴肩根部的圆角半径应小于轴承内圈的圆角半径，方能使轴承紧靠轴肩。零件装配表面需用汽油或煤油清洗干净，不允许有锈蚀、斑点或固体微粒（金属屑、磨料、砂土等）存在。二、滚动轴承的安装轴承的及轴上零件的安装方法锤击法配合较松对称均匀敲压入法用压力机压温差装配法冷装法轴冷却热装法油水电加热（电炉电阻感应加热）

90℃100℃75～200℃H7/n5N7/h6P7/h6H7/p6压力机压入

H7/u6S7/h6压力机压入温差法

H7/u6U7/h6温差法圆柱孔轴承D<=100mm的轴承,使用安装工具冷装D>100mm的轴承,使用加热法圆锥孔轴承D<=100mm的轴承,使用安装工具冷装D>100mm的轴承,使用液压法安装方法的选择Starting

positionFinal

positionZero

positionD<=100mm轴承安装注意滚动轴承套圈的装配顺序轴承安装排列方法:角接触轴承必须成对使用,一般有两种安装形式：●正装－面对面安装两轴承外圈的窄边相对，即内部轴向力指向相对。●反装－背靠背安装两轴承外圈的宽边相对，即内部轴向力指向相背。正装时跨距短，轴刚度大；反装时跨距长，轴刚度小；FAS1S2FAS1S21、两端固定这是最常见的固定方式。两个轴承外圈都在单方向用轴承盖进行固定。适合于工作温升不高的短轴（跨距L≤400mm）考虑到轴的受热伸长，应留出热补偿间隙C。2、一端固定、一端游动适合于工作温升高的长轴（跨距L＞400mm）固定支点的轴承外圈左右均固定，承担双向轴向力。游动支点的轴承只承受径向力，不承受轴向力。滚动轴承的轴向固定常用两种固定方法：装配时注意事项先装紧的，后装松的都是紧配合，用装配套筒压装推力球轴承应注意区分紧环和松环严禁借助滚动体传递压力

四、滚动轴承的间隙调整

滚动轴承的间隙可分为径向间隙和轴向间隙两种，间隙用来保证滚动体正常运转和润滑以及补偿热伸长。滚动轴承的轴向间隙与径向间隙存在着正比的关系，所以调整时只调整它们的轴向间隙调整轴承间隙的方法主要有三种：垫片法、螺钉调整法、止推环调整法。滚动轴承的间隙调整

第六节齿轮传动机构的安装工艺

齿轮传动机构是机械传动装置中的重要部件。它不但传递运动和扭矩，改变转速大小和方向，还可以改变运动方式。齿轮传动机构具有传动准确可靠、结构紧凑、体积小、效率高等特点，所以应用十分广泛。

一、齿轮与轴的安装安装前的检查：应检查齿轮孔与轴配合表面的粗糙度，尺寸偏差和几何形状偏差固定方式：齿轮孔与轴通常使用键、销、螺钉、弹簧垫圈等固定。安装要求：齿轮安装到轴上后，其中心线应与轴心线重合，齿轮端面与轴心线垂直，为此应测量齿轮圈的径向跳动和端面跳动齿轮径向及端面圆跳动的检查二、齿轮轴部件与箱体的安装安装前需检查下列内容：箱体的孔和平面的尺寸精度和形状精度；箱体孔和平面的表面粗糙度和表面质量；箱体的各孔和平面之间的相互位置精度。轴线与孔端面垂直度检查

三、齿轮啮合间隙的测量齿轮啮合间隙包括两种：齿侧间隙与齿顶间隙。齿顶间隙可用塞尺直接测出，也可用压铅法测量。齿侧间隙又分圆周侧隙Ｊt和法向侧隙Ｊn。圆周侧隙可用指示表、塞尺或用压铅法测量；法向侧隙除可用塞尺直接测量外，也能由圆周侧隙用公式算出：

jn=jtcosβbcosαβb─基圆螺旋角

α─端面压力角百分表检测齿轮侧隙压铅丝检查侧隙

四、啮合齿轮接触精度的检查

啮合齿轮接触精度的综合指标是接触斑点，即安装好的齿轮传动在轻微制动下运转后齿侧面上分布的接触痕迹。检查方法：涂红铅油或红丹粉，对滚后检查其痕迹。第七节蜗轮蜗杆传动机构的安装工艺

蜗轮蜗杆传动常见于速比变化大的场合，它的特点是传动比大而且正确、传动平衡、噪音小，结构紧凑、能自锁。缺点是效率低、工作时产生摩擦力大，需良好润滑。

一、蜗轮蜗杆传动机构的安装要求

１．蜗轮和蜗杆轴线的垂直度误差；２．蜗杆轴线与蜗轮中间平面之间的偏移；３．蜗轮与蜗杆啮合时的中心距；４．蜗轮与蜗杆啮合时的侧隙；５．蜗轮与蜗杆的接触面积

二、蜗轮蜗杆传动机构的安装步骤

１.将蜗轮轮齿圈压装在轮毂上，并用螺钉固定；２.将蜗轮安装到蜗轮轴上；３.将蜗轮与轴部件安装到箱体上；４.安装蜗杆，蜗杆轴心线位置由箱体孔确定。三、安装偏差的调整１．移动蜗轮中间平面的位置２．刮削蜗轮轴瓦，找正中心线偏差第八节联轴器的安装工艺

联轴器是机械传动中常用的部件，它们主要用来联接轴与轴（有时也联接轴与其他回转零件），以传递运动和扭矩。

一、联轴器的类型

联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形等，会使两轴线不能严格对中。固定式联轴器可移式联轴器刚性可移式弹性可移式用在两轴有偏斜或工作中有相对位移的场合可移式利用联轴器工作零件间的间隙和联接的活动度来补偿位移利用联轴器中弹性元件的变形来补偿位移用在两轴能严格对中的场合联轴器二、安装联轴器时可能出现的几种偏差

１.两轴线完全重合，没有安装误差，这是最理想的；２.两轴线平行但不同轴，两轴线之间有一平行的径向位移；３.两轴线在联轴器处相交，但轴线之间不平行，有一倾斜角；４.两轴线即不平行也不同轴，这种情况下，两轴线之间即倾斜相交又有径向位移，这是实际中经常遇到的情况。a两半联轴节的轴心线在一直线上b两半联轴节平行，但不同轴c两半联轴节虽然同心，但轴心线不平行，而且有一倾角αd两半联轴节既不同心也不平行，两轴心线之间既倾斜相交又有径向偏移三、联轴器找正的基本方法

联轴器找正的基本方法是：测量联轴器之间的轴向间隙和径向间隙，计算其径向位移和角位移，根据其位移偏差调整主从动轴轴线，使其平行同轴。找正步骤：1.安装误差测量①.用塞尺和直角尺测量联轴器的同轴度误差，用平面规及楔形间隙规测量联轴器平行度误差。②利用中心卡及塞尺测量联轴器同轴度和平行度误差。③利用中心卡及千分表测量联轴器同轴度和平行度误差。联轴器找正的方法利用中心卡和千分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙2.记录径向间隙和轴向间隙

测量找正时，需同时转动联轴器，分别测出联轴器上某一点在0°、90°、180°和270°时的轴向间隙与径向间隙，并将测得的联轴器圆周方向的轴向间隙ｓ1、ｓ2、ｓ3、ｓ4和径向间隙ａ1、ａ2、ａ3、ａ4分别记录在记录图圆内和圆外的对应点处。重复转动联轴器，再次作记录如不相等，则说明联轴器有轴向位移，应予消除。联轴器无轴向窜动的条件可用下式衡量：

a1+a3=a2+a4s1+s3=s2+s43.比较联轴器上对称点所测的数值差值

比较ａ1

与ａ2

，ａ3

与ａ4

，ｓ1

与ｓ3

，ｓ2

与ｓ4

之间的读数差，即可判断联轴器在水平方向和在垂直方向上的偏差。如果发现有安装偏差，就应进行调整。调整时先调整轴向间隙，使两半联轴器的轴心线平行，然后再调整径向间隙，达到同轴度要求。

无安装误差的条件：

ａ1

＝ａ2

＝ａ3

＝ａ4

ｓ1

＝ｓ

2

＝ｓ3

＝ｓ4

找正方法举例：s1s3a3a1Ll12

经过测量知道，ｓ1

＜ｓ3

，ａ1

＜ａ3

，这说明两半联轴器即不平行，也不同轴。找正步骤（１）先使两半联轴器的轴线平行：欲使两半联轴器轴线平行，应在主动轴的支座２下面减一个厚度为ｘ的垫片，根据相似三角形定理可求出垫片厚度X为：x=bL/D（b=s1-s3)

由于支座２降低了x，即相当于主动轴以支座１为支点旋转了一个角度，因此，主动轴上的半联轴器提高了一个距离ｙ，ｙ可根据相似三角形定理求出：y=xl/L=bl/D

这样，分别求出了主动轴轴承支座２应降低的高度x和由此而导致半联轴器轴线提高的高度y；（２）将两半联轴器调整找正同轴度

由于两半联轴器原有径向位移，原有的径向位移ｅ为：e=(a1-a3)/2

支座２下面需降低共为ｘ＋ｙ＋ｅ的垫片，支座１需降低为ｙ＋ｅ的垫片，才能确保两轴同轴。如在９０°和２７０°存在着间隙误差，可按同样方法调整。全部径向间隙和轴向间隙调整完毕后，应该满足下列要求：

ａ1

＝ａ2

＝ａ3

＝ａ4

ｓ1

＝ｓ2

＝ｓ3

＝ｓ4如图(a)所示，主动机