零件热装探讨

2016-11-30孙海玲

中国设备工程 2016年6期

关键词：焊锡过盈量联轴器

孙海玲

（鞍钢教育培训中心，辽宁鞍山 114032）

·探讨与创新·

零件热装探讨

孙海玲

（鞍钢教育培训中心，辽宁鞍山 114032）

针对热装零件过程中，过盈量选择不当，加热温度判断不准确和轴向间隙消除方法不对，以及在热装齿接手和齿轮时，轴向间隙过大，不符合技术规程要求的问题，介绍热装零件的程序和方法，尤其是加热温度的判别和轴向间隙的消除方法，实用、有效。

零件；热装温度；热装

在设备检修过程中，按图纸及技术要求规定，将经检验合格的零件通过各种形式连接起来成为组件、部件的工作称为装配。装配工作分为冷装、热装和常温下装配。本文重点探讨零件的热装。

一、零件的热装分析

热装就是利用物体受热后膨胀的原理，采用各种手段使零件加热到一定温度然后再进行装配的方法。

零件热装是装配工作的重要方法之一。对于检修钳工来说掌握这种装配方法非常重要。热装适合于配合零件，尤其是过盈配合零件。确定零件是否需要热装的方法是要根据零件的大小，配合尺寸公差，零件的材料等条件来确定的。一般过盈量大的应优先选用热装，有些工件虽然过盈量不大，但是轴与孔都是钢质材料的，也应考虑热装。对于一些较小的零件，如滚动轴承的装配一般应优先选用热装为宜。从联轴器的装配来看，无论是哪一种联轴器，其孔与轴的配合都必须具有一定的过盈量，不管其过盈量要求大与小，首先应选用热装方法。

从以上分析来看，热装方法很少受条件制约，其标准方法又比较简单而且实用。

二、零件装配的加热方法

热装零件的加热方法比较多，一定要量体裁衣，做到零件加热方法选用准确、经济实用，下面举例说明。

1.电感应加热。这种方法适合大型齿圈加热，需要特别指出的是电缆围绕加热工件时不能太密，要留出散热空间，如果散热条件不好，易烧断电缆。

2.轴承加热器加热、齿轮加热器加热。这两种加热器都是专业加热器，加热效果较好而且环保，属于无污染加热器。

3.油箱加热。一般小型工件，过盈量又不太大的工件都可以选用油箱加热来进行装配。但要注意几个问题，零件在油箱中加热时一定要悬挂，工件要全部浸入油中，而且工件不能和油箱底部有接触。因为长时间使用，油箱底部沉淀污物较多，工件沉到底部时被污物污染是不能装配的。工件放入油箱后，油箱油面要低于油箱口200mm左右，防止工件放入油中油溢出油箱。加热时要注意油温，严防超出所用油的闪点以免发生火灾。

4.木柴加热法。将工件垫起来，围上木柴点燃即可。选用这种方法加热适合不太重要的零件，而且还要经常翻转工件，使工件受热均匀，这种加热方法适合野外作业。

5.火焰加热法。采用此种方法是将零件垫起来，用自制的煤气盘加热，这种方法适合大型工件，而且工件较薄的加热，加热速度较快，但是在加热过程中需要翻转工件，使工件受热均匀，对于一些不太重要的工件还可以用焊枪或割枪加热。采用割枪或者焊枪加热工件时，一定注意凡是工件较厚时，要把工件互成120°架起来，工件孔的上部盖上铁板，铁板中间割一小孔，把割枪点着后放入小孔加热工件，如果工件过盈量较大，最好保温一段时间待工件均匀的膨胀后再进行装配。

三、加热温度的计算

零件的加热过程是一个十分重要的环节，加热温度不够工件的膨胀量不够，加热温度过高则易使被加热工件退火。严格的讲加热温度应该小于该零件的淬火后回火温度。有些零件淬火后回火温度很低，只有270℃，严格控制好加热温度是保证零件强度、硬度及耐磨性能的重要保证，常用的零件加热温度计算如下：

式中：T——零件加热温度；a——加热零件的膨胀系数；Δ1——配合最大公盈，mm；Δ2——热装时的间隙量；d——配合直径；t——室温，一般取20℃。

常用金属材料的热膨胀系数：钢、铸钢0.000011、铸铁 0.000010、黄铜 0.000018、青铜0.000017、紫铜 ——0.000017、1C r18Ni9T i——0.000017。

在实际生产中，对零件加热的温度计算还有一种更简单的方法，那就是将零件加热到100℃，每加热10℃工件胀0.01mm，根据这种方法估算的工件膨胀量基本和公式法计算的一样，非常快捷而且比较准确，是设备检修工人必须掌握的一种方法。

四、加热温度的判断

没有手提式测温枪时可以采用以下几种简单实用的加热温度判断方法。

1.有机玻璃检测法。因为有机玻璃的熔点是108℃，在滚动轴承装配时，金属保持架轴承装配的加热温度一般在110℃左右，当轴承加热到一定时间后，用有机玻璃压到工件表面上，如果有机玻璃不熔化，说明加热温度不够，则需继续加热；当有机玻璃压到工件上融化了，说明温度达到要求，可以装配。

2.焊锡检测法。焊锡的熔点是232℃，有很多工件在装配技术要求上是加热温度230～235℃，正好和焊锡的熔点相对应。把需要加热的工件加热到接近230℃时，随时用焊锡压到工件表面上，如果焊锡不熔化继续加热工件，如果焊锡熔化，说明达到零件装配温度，可以装配。

3.铅丝检测法。铅丝（保险丝）的熔点是327℃，有很大一部分工件装配加热温度为327℃左右，把需要加热的工件加热到接近327℃时，用铅丝压到加热工件表面上去，铅丝不熔化说明加热温度不够，则继续加热；如果铅丝熔化，说明达到了零件的加热温度，可以装配。

五、加热零件过盈量的选择

热装零件过盈量选择十分重要，有些零件在装配时有技术要求，过盈量规定好了。但是有很多零件在装配时没有过盈量的规定，往往造成过盈量选择不准确，在生产实际中，经常发生联轴器装配过紧，在更换轴承时，联轴器抓不下来，只好割掉联轴器去换轴承。可以按照下面经验公式去选择合理的过盈量

式中：（0.8～1.6）——过盈系数；

D——配合孔直径。

过盈量系数选择的原则是高速重载时选用较大系数，低速轻载时选用较小系数。

六、消除冷却后的轴向间隙

联轴器、齿轮等零件在热装冷却后，会在轴间处产生轴向间隙。工件越大，产生的轴向间隙越大，最大时能产生3mm左右的间隙，而所有技术要求都规定了轴与工件要贴严。为了消除轴向间隙，常用顶压法、拉紧法、锤击法和压重物法去消除轴向间隙。这些方法在较小的工件装配上效果比较满意。但是在较大的工件的装配上，效果不理想。要消除轴向间隙可用冷却法。冷却法有水冷却和风冷却两种。在较大工件热装后，由于热胀冷缩的原因，在工件与轴肩处一定会出现大小不等的间隙。要避免这个间隙发生，可在工件装到轴肩贴紧后，马上用凉水冷却轴肩与工件配合处，贴轴肩处的工件急剧冷却收缩，抱紧轴，迫使工件向一个方向收缩，这种情况如果过盈量选择正确，能使工件与轴肩处不产生间隙，效果非常好。在工件不准用水冷的情况下，可以使用风冷却，方法同水冷却一样，但是风冷速度慢，效果不如水冷却。