钳工(技师、高级技师)第二章课件

第二章高速、精密和大型机械的装配调整第二章高速、精密和大型机械了解和掌握高速、精密、大型机械设备的装配、调整和修理。第二章高速、精密和大型机械的装配调整了解和掌握高速、精密、大型机械设备的装配、调整和修理。第目录第一节

高速机械的装配调整一、转子二、轴承三、联轴器四、轴系找中五、润滑六、试车第二节

精密机械的装配调整一、传动链的误差二、提高传动链精度的方法三、精密机床蜗杆副的修整工艺四、精密机床床身导轨的修整第三节

大型机械设备的装配调整特点一、大型机床多段拼接床身的修整工艺二、大型机床立柱的安装工艺三、大型机床蜗杆蜗条的修整复习思考题第二章高速、精密和大型机械的装配调整目录第一节高速机械的装配调整第二章高速、精密和大型机械

1．转子的精度第一节高速机械的装配调整一、转子无论新旧转子，其轴颈的圆度和圆柱度误差都应尽量小。轴颈的圆度或圆柱度误差不符合要求时，应重新修磨或用研磨的方法修整。为了保证转子在高速运转时的平稳性，转子上各内孔或外圆对轴颈都应具有较小的同轴度误差。转子上各端面对轴心线的垂直度误差太大同样会引起转子旋转时的振动。轴颈表面的表面粗糙度值也有很高的要求，一般不大于。1．转子的精度第一节高速机械的装配调整一、转子无论新第一节高速机械的装配调整图2－1检查转子弯曲的方法受力残余应力消失摩擦产生热膨胀受机械力作用受重力影响

原因转子的弯曲值一般不得超过0.02～0.03mm。

2．转子的弯曲第一节高速机械的装配调整图2－1检查转子弯曲的方法受力受

4．挠性转子的动平衡第一节高速机械的装配调整

1）裂纹——长期使用；剧烈的振动、冲击后。检查转子的裂纹一般采用探伤试验法。

2）防松和保险装置——确保螺钉或销等联接件的紧固和可靠。挠性转子是指在临界转速以上工作的转子。对挠性转子动平衡的要求是：①转子作用在二侧轴承上的动反力减少到某一允许值；②必须使转子沿其轴线长度上的弯矩值为最小。

3．转子其他方面的问题4．挠性转子的动平衡第一节高速机械的装配调整1）裂纹第一节高速机械的装配调整二、轴承解决滑动轴承在高速下可能发生油膜振荡问题，保证高速旋转机械工作的稳定性。图2－3椭圆形轴承示意图1—上轴瓦2—下轴瓦圆柱形轴承椭圆形轴承可倾瓦轴承滑动轴承①在低速重载下，即转子在轴承中运转时偏心距较大的情况下，工作才比较稳定；②在高速轻载的情况下，由于偏心距较小，常会发生半速涡动或油膜振荡的不稳定现象。椭圆形轴承：第一节高速机械的装配调整二、轴承解决滑动轴承在高速下可第一节高速机械的装配调整图2－4可倾瓦轴承三瓦式五瓦式六瓦式

可倾瓦轴承五瓦块式轴承——一般在椭圆轴承无法保证工作的稳定性时采用。图2－5五瓦块轴承的结构第一节高速机械的装配调整图2－4可倾瓦轴承三瓦式可倾第一节高速机械的装配调整图2－6推力轴承1—推力盘2—推力块高速旋转机械除了径向轴承外，还应有比较完善的推力轴承。高速旋转机械采用的推力轴承以扇形推力块居多。第一节高速机械的装配调整图2－6推力轴承高速旋转机械第一节高速机械的装配调整三、联轴器高速旋转机械上采用的联轴器图2－8凸缘联轴器刚性联轴器中应用最广的是凸缘联轴器。刚性联轴器半挠性联轴器第一节高速机械的装配调整三、联轴器高速旋转机械上采用的第一节高速机械的装配调整图2－9弹性柱销联轴器1—圆盘2—柱销3—挡板4—螺栓

弹性联轴器：

优点——结构简单，制造容易，装拆维护方便，承载能力高，使用寿命长；

缺点——抗冲击能力较低，尼龙易吸潮变形，导热性差，工作温度限于-20~70℃。第一节高速机械的装配调整图2－9弹性柱销联轴器弹性联第一节高速机械的装配调整

齿式联轴器：要求齿轮具有较高的加工精度，运转时要有充分的润滑。图2－10齿式联轴器1、3—外齿轮2—内齿轮无论哪一种联轴器，其内孔与轴的配合必须具有一定的过盈量，过盈量大小一般为轴颈的0.8%~1.5%。过盈配合可以保证高速旋转的轴与套不致松动，并可增加传递转矩的能力。第一节高速机械的装配调整齿式联轴器：图2－10齿式联第一节高速机械的装配调整四、轴系找中图2－11两轴的相对位移和偏斜a）轴向位移x

b）径向位移yc）角向位移α

d）综合性位移x、y、α危害：①造成高速旋转机械振动故障②使机械发生油膜振荡。为了保证旋转机械运行的稳定性和振动要求，同轴线的两轴联接，要进行同轴度误差的检查和调整，这种过程便称为轴系找中，或称为联轴器找中。第一节高速机械的装配调整四、轴系找中图2－11两轴的相对第一节高速机械的装配调整轴系找中的基本原理是：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误差，根据所测得的误差，即可推算出两轴轴心线的误差值。图2－13轴系找中时的读数记录图2－14轴系找中第一节高速机械的装配调整轴系找中的基本原理是：当两轴的第一节高速机械的装配调整图2－13中分别表示测量径向的百分表在0°、90°、180°、270°四个角度位置时的读数；分别表示测端面的百分表在同样四个角度位置时的读数。其中表2－1联轴器找中时允许的误差（单位：mm）第一节高速机械的装配调整图2－13中分第一节高速机械的装配调整图2－15轴系找中时的轴承调整量由图2－15中可知，1号轴承处的总调整量为，2号轴承处的总调整量为。和可由下列公式计算正确的轴系找中，既要了解两个转子上各轴颈在轴承中以工作转速旋转时的上浮量，也要估计准确各轴承座在热平衡后的升高量，然后在找中时预留一定的倾斜量和偏移量。第一节高速机械的装配调整图2－15轴系找中时的由图2第一节高速机械的装配调整五、润滑滑动轴承选用何种润滑油，取决于轴承的载荷、转子的转速、工作温度等。载荷大，速度低，温度高时，宜用粘度较大的润滑油；载荷小，速度高或温度低时，宜用粘度较小的润滑油。六、试车高速旋转机械试车时，必须严格遵照试车规程进行，并全面掌握待试机械的工作特性和可能出现的运行故障。做好安全保护装置的检查，以及准备好需要采取的紧急措施和停机方法。在起动后的运转过程中，必须按照机械的试车规程，遵照由低速到高速，由空负荷到满负荷的基本规则逐步进行。第一节高速机械的装配调整五、润滑滑动轴承选用何种润滑油第二节精密机械的装配调整一、传动链的误差机床传动链的运动误差，是由传动链中各传动件的制造和装配误差造成的。

1）齿轮每转一周的最大转角误差，在一转中出现一次，它影响传递运动的准确性。——通过检查齿圈径向圆跳动误差和公法线长度变动来反映。

2）齿轮每转一周多次重复出现的转角误差，它使齿轮啮合过程中产生冲击、振动，从而影响传动的平稳性——通过检查基节偏差和齿形误差来反映。传动链中各主要零件的误差来源：

1．各齿轮的制造误差第二节精密机械的装配调整一、传动链的误差机床传动链的运第二节精密机械的装配调整在丝杠螺母副中，丝杠的螺距误差和轴向窜动都会以线值误差的形式直接传递给螺母。在蜗杆副中，对于蜗轮，其误差分析与斜齿圆柱齿轮一样。对于蜗杆，其误差分析与丝杠一样。

3）齿面的接触误差，是轮齿在啮合时的接触不良，也反映了一定的基节偏差和齿形误差，对传动误差和齿面磨损都会产生不良的影响。

2．齿轮的线值误差

3．齿轮的误差分析第二节精密机械的装配调整在丝杠螺母副中，丝杠的螺距误差第二节精密机械的装配调整误差补偿法主要是在装配时对传动件单项误差（径向圆跳动和轴向窜动）和传动副的传动误差，通过按一定的误差相位进行装配，使安装后的综合误差减至最小。二、提高传动链精度的方法提高传动件的安装精度，主要是保证下列部件的装配精度：①蜗轮蜗杆、齿轮、丝杠等传动件在安装时的径向圆跳动误差与轴向窜动误差；②丝杠与导轨的平行度误差；③蜗杆中心线在蜗轮齿面中心剖分面的位置精度以及蜗杆、蜗轮中心角精度。

1．提高传动件的安装精度

2．用误差补偿法装配第二节精密机械的装配调整误差补偿法主要是在装配时对传动第二节精密机械的装配调整（1）单项误差的补偿法（2）传动副传动误差的补偿法图2－23轴向窜动误差的补偿原理1—箱体2—左止推圈3—右止推圈4—轴图2－24丝杠螺母传动定位误差校正装置示意图1—工作台2—丝杠3—螺母4—游标盘5、7—杠杆6—拉簧8—校正尺

3．误差校正装置的检测修整第二节精密机械的装配调整（1）单项误差的补偿法（2）传动副第二节精密机械的装配调整检测装置的检测修整方法和步骤如下：

（1）确定校正放大比校正尺高度变化与校正量变化的比例称为放大比。（2）测量坐标定位误差在修整前，应先检查丝杠机构和校正装置的装配质量，然后测出传动机构移动时的坐标位置误差。图2－25坐标镗床定位误差的测量1—平行平尺2—等高垫3—标准刻线尺4—读数显微镜5—专用卡箍

常用的方法：用标准刻线尺作标准量。第二节精密机械的装配调整检测装置的检测修整方法和步骤如第二节精密机械的装配调整（3）校正尺的修锉将画出的校正曲线贴在校正尺上，或直接划在校正尺上，按线仔细修锉即可。图2－26校正曲线第二节精密机械的装配调整（3）校正尺的修锉将画出的校第二节精密机械的装配调整三、精密机床蜗杆副的修整工艺（1）静态综合测量法综合测量所得的误差是蜗杆副在啮合状态下的传动精度和工作台（或主轴）回转精度在某瞬时的综合值。（2）动态综合测量法能较真实地反映蜗杆副的运动误差、累积误差和周期误差三项综合指标。制造误差安装精度回转精度工作台的精度包括

1．蜗杆副分度精度的测量第二节精密机械的装配调整三、精密机床蜗杆副的修整工艺（1第二节精密机械的装配调整图2－27磁分度检查仪原理1、5—磁分度盘2—蜗轮3—蜗杆轴4、8—磁头6—比较仪7—记录器表2－4分度蜗杆副常用的修整方法

2．分度蜗杆副的修整方法第二节精密机械的装配调整图2－27磁分度检查仪原理表2第二节精密机械的装配调整

（1）蜗杆座修整工艺如果蜗杆的径向圆跳动误差为，则反映在齿轮齿形上的误差为图2－29蜗杆座的修整第二节精密机械的装配调整（1）蜗杆座修整工艺如果蜗杆第二节精密机械的装配调整

（2）蜗轮珩磨法修整工艺

1）自由珩磨法。蜗轮承受微量切削与挤压作用，以修正蜗轮的部分误差，同时使蜗轮表面粗糙度值更低一些。

2）强迫珩磨法。

原理：相当于滚切蜗轮，因此需在高精度的滚齿机上进行，否则不能采用此法。

3）变制动力矩珩磨法。修正相邻的齿距误差，同时修正齿距累积误差，从而提高蜗轮的运动精度、工作平稳性和接触精度。液压伺服式弹簧式第二节精密机械的装配调整（2）蜗轮珩磨法修整工艺1）第二节精密机械的装配调整（3）工作台环形圆导轨副的修整工艺工作台环形圆导轨的误差，是造成分度蜗轮不均匀磨损，从而丧失精度的因素之一。在对分度蜗杆副修整前，必须先全面修整环形圆导轨，使其符合精度要求。采取以工作台回转定位表面为回转基准，上下导轨面对刮的方法来修整圆形导轨，其主要工艺为：

1）修整工作台回转定位表面：

2）修整工作台滑鞍的定位套孔：

3）环形圆导轨的刮削：第二节精密机械的装配调整（3）工作台环形圆导轨副的修整工第二节精密机械的装配调整图2－32定心轴径向圆跳动的检测方法图2－31环形圆导轨结构1—工作台2—分度蜗轮3—动导轨4—定位套5—定心轴6、7—环形导轨第二节精密机械的装配调整图2－32定心轴径向圆跳动图2－第二节精密机械的装配调整图2－33定心轴颈研磨修整法图2－34定位套内孔研磨法图2－35不对称V形导轨刮削余量的关系第二节精密机械的装配调整图2－33定心轴颈研磨修整法图2第二节精密机械的装配调整四、精密机床床身导轨的修整图2－36坐标镗床与导轨结构示意图1、2、5、6—滑动导轨面3、4—滚动导轨面7—立柱安装面8—蜗杆安装面9—操纵箱安装面第二节精密机械的装配调整四、精密机床床身导轨的修整图2－3第二节精密机械的装配调整

1）床身侧立状态的支承点。

2）床身侧立状态下滑动导轨1、2表面的刮削。

3）床身原位状态检测导轨1、2面的直线度和平行度误差。图2－37床身侧立状态及支承示意图该床身滚动导轨是淬硬钢导轨，通常采用研磨方法修复导轨表面。用0级平尺研点并刮削导轨面5、6至精度要求。

1．滑动导轨1、2表面的刮削修整法

2．滚动导轨3、4表面的研磨修整法

3．刮研导轨面5、6第二节精密机械的装配调整1）床身侧立状态的支承点。图2第三节大型机械设备的装配调整特点一、大型机床多段拼接床身的修整工艺

1）在接合面上按统一基准划出所有联接孔位置，并加工好所有联接孔，注意应与联接面保持垂直。

2）按床身序号顺序刮研联接面，使其与导轨的垂直平面及水平面均保持垂直。图2－41刮研联接端面的方法1、2—V形导轨面3—平导轨面4—拼接端面

1．刮削接合面第三节大型机械设备的装配调整特点一、大型机床多段拼接床身的修第三节大型机械设备的装配调整特点

1）将床身第三段首先吊装到基础调整垫铁上，初步找正安装水平，再按次序将第二段、第四段、第一段、第五段吊装拼接。

2）检查相联接的床身导轨的一致性。

3）各段床身联接螺钉紧固后，接合面用0.04mm的塞尺检查时，塞尺应不能插入。

4）钻、铰销孔，配上销钉，用涂色法检查销与销孔的配合接触面，接触率应达到60%以上。

5）将立柱、横梁、联接梁、刀架等部件初装在床身上，使床身在使用条件下达到规定精度。

2．床身的拼接第三节大型机械设备的装配调整特点1）将床身第三段首先吊装第三节大型机械设备的装配调整特点刮削前先要调整床身的水平度到最小误差。由于导轨长，研具短，在直线性刮研过程中，还必须由导轨一端至另一端用水平仪测量。图2－45导轨面1、2在垂直平面内直线度误差及V形导轨扭曲检查示意图刮削时用长的平尺进行研点，既要保证直线度要求，还应控制单平面的扭曲（由于平面较宽，容易产生扭曲）。①大型机床床身导轨的刮削，应尽量在原来的机床基础上进行，并保持立柱、横梁等不拆除状态。

3．刮削V形导轨面1、2

4．刮削平导轨3

5．刮削床身导轨的注意事项第三节大型机械设备的装配调整特点刮削前先要调整床身的水平第三节大型机械设备的装配调整特点②长导轨刮削时，应考虑各季节气温的差异。

1）用锯木屑将受腐蚀基础表面的油渍吸干；清除木屑后，用錾子錾去基础表面腐蚀疏松层。

2）重新浇灌水泥浆，其表面应平坦，同时要注意避免有起壳现象。

3）水泥浆未完全干固时，应放上调整垫铁，使垫铁底面与基础全面接触。然后找平调整垫铁。水泥浆完全干固后，必须进行预压。图2－49调整垫铁的找正1—水平尺2—检验平尺3—垫铁

6．机床基础的修整第三节大型机械设备的装配调整特点②长导轨刮削时，应考虑各第三节大型机械设备的装配调整特点二、大型机床立柱的安装工艺首先将其中一个立柱吊装在基础上，使两个锥销孔对齐，并粗调立柱与床身的各项垂直度达到要求后固定，然后吊装另一立柱，达到下列要求后固定。

1）用框式水平仪检查两立柱导轨面1、2与床身导轨面的垂直度误差。图2－51检查左、右立柱导轨面1、2与床身导轨的垂直度

1．拼装立柱第三节大型机械设备的装配调整特点二、大型机床立柱的安装工艺第三节大型机械设备的装配调整特点

2）用水平仪检查两立柱表面的平行度误差及其与床身导轨的垂直度误差。

3）用百分表检查与直角尺在水平面内的平行度误差。此平行度误差值就是立柱表面与床身导轨在水平面内的垂直度误差。垂直度允差在500mm长度上不大于0.1mm。

2．拼装联接梁第三节大型机械设备的装配调整特点2）用水平仪检查两立柱表第三节大型机械设备的装配调整特点三、大型机床蜗杆蜗条的修整蜗杆蜗条侧隙过大时，常会产生工作台移动时爬行的现象，会严重影响工件的加工质量，尤其影响工件的表面粗糙度。检查工作台在床身上有无爬行现象，可将百分表固定在床身上，使工作台低速移动，有爬行现象时，百分表指针会出现一走一停的情况。2－57工作台爬行的检查图2－56蜗杆蜗条的啮合侧隙1—工作台2—蜗条3—蜗杆

1．蜗杆蜗条啮合侧隙的影响和测量第三节大型机械设备的装配调整特点三、大型机床蜗杆蜗条的修整第三节大型机械设备的装配调整特点消除爬行现象，必须设法减小或消除蜗杆蜗条的啮合侧隙，因此应进行侧隙的测量。刮研蜗条可利用旧蜗杆作研具，且应与新配蜗杆在同一车床上车削。修整旧蜗杆时齿厚尺寸没有严格要求，但表面粗糙度和螺纹