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减速机网 机械设备的调整 减速机网
来源:减速机信息网    时间:2010-4-7 14:05:43  责任编辑:writer  
机械设备的调整,主要是在零部件之间通过选择适宜的配合关系,使设备具有合理的工作精度和正常的工作机能。因此,从总体上来看,机械设备的调整不能只在零部件装配以后才着手进行。必须从分析设备故障并确定修理有关零件时,就开始考虑这个问题。
设备精度的误差来源
设备的精度,主要表现为主轴的回转精度、导轨的导向精度和传动链的传动精度。
一、主轴回转精度的主要误差源
主轴回转精度,是指主轴前端工作部件的径向圆跳动,端面圆跳动和轴向窜动的大小。主轴回转精度的主要误差源如下。
(1)主轴的加工误差
1)主轴上两个轴颈之间有同轴度误差。
2)主轴锥孔相对轴颈有同轴度误差。
3)轴颈有圆度误差。
4)轴承的轴向定位面与主轴轴线有垂直度误差。
(2)轴承的加工误差
1)滚动轴承的滚动体之间有尺寸误差及圆度误差;内圆孔相对滚道有偏心;内圆滚道有圆度误差;前、后轴承之间有同轴度误差等。
2)滑动轴承有内、外圆的圆度误差和同轴度误差;前、后轴承之间有同轴度误差;轴承孔与轴颈之间有尺寸误差等。
(3)相配零件的加工误差及其装配质量
1)箱体上的轴承孔有圆度误差;与轴承处圈相配合时有尺寸误差;轴向定位端面与孔的中凡轴线有垂直度误差。
2)主轴上锁紧与调整轴承间隙的螺母有端面平面度误差;螺母端面与螺纹中心轴线之间有垂直度误差;螺纹之间存在联接误差等。
3)轴承衬套隔圈两端面有平行度误差。
4)装配中,轴承间隙调整是否合适,直接对主轴回转精度有明显影响。
二、导轨导向精度的主要误差源
导轨的导向精度,是指机械设备的运动部件沿导轨运动时,形成运动轨迹的准确性。影响导轨导向精度的因素,除了在设计中所选导轨的类型、组合形式与尺寸之外,设备维修中常见的主要因素有:
(1)受导轨几何精度的影响。
(2)受导轨间隙是否合适的影响。
(3)受导轨自身刚度的影响。
三、传动链传动精度的主要误差源
传动精度,是指传动链中,各环节的精度对终端执行件运动的准确性和均匀性的影响程度。
一般机械设备中的传动链都是由齿轮与齿轮、齿轮与齿条、蜗轮与蜗杆、丝杠与螺母等传动副组成。在整个传动链中,传动误差是由动力输入环节向终端执行件进行传递,并且按照传动比进行累积。传动链的传动精度对车床加工螺纹和滚齿机滚切齿轮的加工误差都有明显的影响。
设备维修过程中,传动精度常见的误差源是:
(1)传动件的误差对设备传动精度有着主要的影响。
(2)相配零件的误差及其装配质量对传动精度有明显影响。
(3)传动件在工作中,由于受热、受力,不可避免地要引起变形,对传动链的传动精度也会有一定影响。
 设备精度调整的一般方法
设备精度调整的常用方法有调整间隙法、误差补偿法、零件修换法和配加零件法共四种。
一、调整间隙法
在机械设备中,内部零件的相对运动普遍存在。有运动就有摩擦,有摩擦就要引起相关零件之间的尺寸、形状和表面质量的变化,产生磨损,增大相关零件之间的配合间隙。当间隙超过合理范围以后,只有通过调整间隙才能保证零件之间相对运动的准确性。因此,机械设备的运动部件之间,普遍设计有间隙调整机构。通过间隙调整机构,调整间隙的方法是保证设备精度稳定的最常用也是最简单的方法。
1.主轴回转精度的调整
主轴的回转精度,在主轴本身的加工误差符合要求的前提下,一般来说,很大程度上是由轴承来决定。主轴回转精度的调整关键是要调轴承的间隙。保持合理的轴承间隙量,对主轴部件的工作性能和轴承寿命有着重要意义。对于滚动轴承来说,在有较大间隙的情况下工作,不但会使载荷集中作用在处于受力方向上的那个滚动体上面,而且在轴承内、外圈滚道接触处产生严重的应力集中现象,缩短轴承寿命,还会使主轴中心线产生漂移现象,容易引起主轴部件的振动。因此,滚动轴承的调整必须预加载荷,使轴承内部产生一定的过盈量,造成滚动体和内、外圈滚道接触处出现一定的弹性变形量,以提高轴承的刚性。自然是物极必反,如果预加载荷过大,必将造成滚动轴承的磨损加剧,发生短时期内损坏现象。
2.导轨导向精度的调整
对于普通机械设备来说,滑动导轨之间的间隙是否合适,通常用0.03mm或者0.04mm厚的塞尺在端面部位插入进行检查,要求其插入深度应小于20mm。如果导轨间隙不合适,必须及时进行调整。
3.丝杠与螺母之间间隙的调整
丝杠螺母传动是实现直线运动的一种最常见的机构。丝杠与螺母的配合,很难做到没有间隙。特别是使用一个阶段以后,由于磨损,更会加大间隙,影响设备正常工作。因此,在设备维修过程中,注意消除丝杠与螺母之间的间隙是非常必要的。
二、误差补偿法
误差补偿是把零件自身误差通过恰当装配,产生一定程度的相互抵消现象,以保证设备运动轨迹准确性的一种调整方法。机械设备维修中,常用的误差补偿方法有移位补偿和综合补偿两种。
1.移位补偿
移位补偿常用于单项精度的误差补偿。
(1)径向圆跳动的补偿:对于轴上装配的零件,例如齿轮、蜗轮等件,应先测量出零件在外圆上和轴在零件装配处的径向圆跳动值,并分别确定出最高点处的位置。装配时,将两者径向圆跳动的最高点移动调整,使其处于相差180°的方向上,以相互抵消部分径向圆跳动误差。装配滚动轴承时,可以将轴颈径向圆跳动的最高点和滚动轴承内孔径向圆跳动的最低点装在同一位置处。为了降低主轴前端的径向圆跳动值,可以使前、后轴承处各自产生的最大径向圆跳动点位于同一轴向平面内的主轴中心线同侧,并且使前轴承的误差值小于后轴承的误差值。
(2)轴向窜动的补偿:首先应测量出主轴上轴承定位端面与主轴中心线的垂直度误差及其方向位置:再测量出推力轴承的端面圆跳动误差及其最高点位置最后使轴承定位端面的最高点移位,以便和推力轴承端面圆跳动的最低点装配在一起,就可减小轴向窜动的误差量。
2.综合补偿
综合补偿在普通加工机械中,常表现为用设备自身安装的刀具加工已经装配调整正确无误的工作台面,以消除各项精度误差的综合结果。
三、零件修换法
调整间隙法和误差补偿法,都属于范围有限的调整法。超过规范,就会不灵。这种情况下,只有对有关零件进行修理或者更换才能达到调整设备精度的目的。
四、配加零件法
(1)箱体中的轴承孔由于拆卸轴承次数过多,孔径往往变大,或者受到其它损坏。若不能再使用时,可以将原轴承孔孔径镗大,镶套后,重新进行加工,以满足安装轴承的精度要求。镗孔时,既要考虑到使镶套的厚度不能太。栽銮壳断獾睦喂潭,又要考虑到对箱体的强度不能有过多的削弱。
(2)精度调整中,有时在静止配合面之间可以加入适当厚度的垫片,以调整配合面之间的运动精度。
(3)在已经弄清设备的传动关系、发生故障的原因和不影响零件强度的前提下,可以通过增加定位销、紧定螺钉、定位环等必要零件,提高装配部件的质量,保证设备精度的稳定性能。
 设备性能状态的调整方法
一、主轴发热的一般原因和调整方法
1.轴承发热的常见原因
无论是滚动轴承,还是滑动轴承,从轴承装配原因来说,滑动轴承的间隙调整过。龆岢械脑ぜ痈汉商,就会加大轴承旋转中的阻力,造成轴承发热。从轴承内部原因来说,如果滑动轴承表面粗糙程度、形状不正确、滚动轴承的制造精度低,使轴承在低精度、高转速情况下工作,也会增加旋转阻力,使轴承产生发热现象。从相配零件的影响来说,主要是因受外力的影响,造成主轴弯曲,箱体前、后轴承孔同轴度超差,或者主轴上的传动带调整过紧,或者主轴上安装的大重量旋转件制造不准确、受外力变形、内部组织不均匀的影响,出现重心与旋转轴线同轴度误差过大的情况,产生过大的离心作用力,也会使轴承受到很大的非正常作用力,引起轴承发热。
从工作环境来说,轴承发热的原因,其一是润滑条件不好。例如,润滑油供应不畅;加入的润滑脂量不够;润滑油、脂的使用牌号不对,不干净等。其二是防护措施不好,使工作环境中的脏物、灰尘进入轴承之中。
2.轴承发热的一般排除方法
(1)首先应检查轴承的润滑条件是否得到满足。
(2)检查轴承是否受到过大的离心力。
(3)检查轴承的间隙是否调得合适。
(4)做了以上检查和调整后,如果轴承还发热,才能考虑拆卸主轴,检查轴承内部的质量问题,并且进行修理和更新。
当设备受到非正常外力的作用,或者受到意外损坏时,还应考虑主轴及箱体轴承孔的变形情况。检查主轴是否弯曲,前、后轴孔是否同轴。发现问题必须进行对症修理。
二、齿轮噪声增大的原因及判断方法
机械设备的齿轮噪声增大,是维修中常见的机械故障。要减小齿轮噪声,必须先准确判断齿轮噪声增大的起因,才能采取对症措施进行调整和修理。
1.齿轮噪声的产生特点
(1)在齿轮的噪声频率中,既有齿轮的啮合频率,也有其本身的固有频率。前者随传动轴转速的变化而比例地产生相应的变化,后者则与转速无关。啮合频率是齿轮在回转中受到强制性连续冲击而产生的,是齿轮噪声的重要组成部分。齿轮的固有频率与其结构密切相关。
(2)齿轮间连续产生冲击的原因,就齿轮本身而言,如果周节和齿面形状存在很大的误差值时,齿轮就不能均匀地啮合回转,有时急剧加速,有时急剧减速,使齿与齿之间发生碰撞,轮齿受到很大的附加动态载荷。
此外,还会发生由于外部其它原因,而引起齿与齿之间产生撞击的现象,例如,传动环节的负荷变动,驱动轴振摆回转,及其他环节固有频率共振等。
(3)需要维修的齿轮噪声,一般来说,是在设备的总体结构以及齿轮、轴承、轴、箱体等零部件经过计算和实践的基础上,长期使用而产生的。因此,需要维修的齿轮噪声,是与设备出厂时所具有的噪声相比较而判断的。噪声增大的现象不难发现,难的是寻找噪声源。
2.影响齿轮噪声增大的主要因素
(1)齿轮旋转系统的旋转偏心现象增大。
(2)齿面失效情况严重。
(3)存在外界振源的影响。
3.判断齿轮噪声源的常用方法
(1)涂红丹粉法进行判断。
(2)打表测量法进行判断。
(3)用传动图进行分析。
(4)由直觉观察进行分析判断。
噪声增大的原因找到了,就可以对有缺陷的齿轮,或者有关零件进行更换和修理,对装配有问题的部位重新进行调整,使设备能够恢复原有的噪声水平。
三、机械运动中爬行现象的产生及其消除方法
机械设备中完成进给运动的溜板,在导轨上低速运动时,有时候会出现窜动式滑动,产生“停留-运动-停留”的间歇进给现象。我们称溜板的这种运动状况为爬行现象。一般用千分表就可测量出来,用手触摸也会有明显感觉。
1.爬行现象的产生原因
溜板低速爬行是很多因素综合影响的结果。其主要根源是溜板与导轨材料间的动摩擦系数与静摩擦系数之间,存在有一定的差值,以及运动的传动系统之中存在有一定的弹性。
在运动开始传递时,溜板首先是通过齿轮、光杠等组件组成的弹性系统受到驱动,由静止变为运动状态。这时候,摩擦力便从静摩擦力减小到动摩擦力。力的这种变化使溜板会产生一个加速度,消耗弹性传动系统在被驱动件静止时自身先受压缩而贮存的能量。使其压缩量减。钡酵耆指次扪顾踝刺。但是,溜板这时由于惯性作用,还会继续向前移动,从而使弹性传动系统由原来的受压缩状态转变为被溜板所拉伸的状态.在这种情况下,溜板在减速运动中将产生一定的超前运动,直到运动停止。由于驱动件始终在作匀速转动,当驱动件在行程上追上并超过溜板以后,就又压缩弹性传动系统,使其贮存能量,待贮存到一定程度,又驱动溜板产生上述的“停留-运动-停留”爬行现象。
2.影响机械运动出现爬行的主要因素
(1)溜板与导轨材料间的动摩擦系数越小于静摩擦系数,越容易产生爬行。
(2)传动系统的刚性越差,越容易产生爬行。
(3)溜板与导轨间阻尼越。饺菀撞佬,增大阻尼有利于减轻爬行。
(4)溜板负载越大,惯性越大,越容易产生爬行。
3.消除爬行现象的主要措施
(1)提高传动系统的刚性。首先要检查使传动系统刚度下降的主要环节和原因。例如,导轨磨损严重,就会使其接触刚度下降,引起爬行现象。因此,应重新刮研导轨。特别是溜板导轨出现凹型形状时,刮研后能明显提高接触刚度,克服溜板的爬行现象。有时溜板上压板贴轨面磨损变毛;光杠上的位移键配合面磨损变毛;传动轴发生弯曲变形;传动轴传动受阻也都容易引起溜板爬行。传动系统刚度下降的环节找到以后,就可以采取相应措施进行修理和调整。如刮研磨损严重的滑动面,更换变毛的位移键,校直变弯的轴,排除轴的旋转阻力,或者改进传动系统的设计等,以提高薄弱环节的刚性,消除引起溜板爬行的因素。
(2)改善摩擦情况。
1)采用粘度较高并加有油性添加剂的防爬油,可以减少导轨间静、动摩擦系数的差值。
2)重新进行装配,选取合适的装配间隙,减少运动部件之间的摩擦阻力。
3)改进导轨材料,在溜板导轨处粘贴经过表面化学活化处理的聚四氟乙烯薄带等静、动摩擦系数差值小的摩擦副材料,以改善导轨间的摩擦情况。

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