机械维修中过盈零件的装配问题分析

2017-04-12邱雪

设备管理与维修 2017年9期

关键词：轴径过盈轮毂

邱雪

（贵州工业职业技术学院，贵州贵阳 550008）

机械维修中过盈零件的装配问题分析

邱雪

（贵州工业职业技术学院，贵州贵阳 550008）

过盈零件的装配是机械维修中重要工序，需要对方法进行合理选择。对过盈连接原理进行说明，论述了过盈装配原则及操作方法。

机械维修；过盈零件；装配

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.39

0 前言

在进行机械零件的装配过程中，孔径与轴径的关系不是确定不变的，当想要连接具有很强的稳定性以及紧密性时候，通常使用过盈连接。这种方法对于部件的延展性加以利用，让两个连接部件接触产生的巨大压力得到最有效的利用，这时候就会把孔径设计的较小，对连接轴起到压缩作用，这种连接方式就是过盈连接，被用来装配的零件就是过盈零件。过盈装配的性能优越，有很好的对中性和极强的承载力，对于冲击力也具有较强的承受能力，所以过盈装配的使用非常广泛，在大型齿轮的齿圈和轮毂的联接中经常见到。但是由于其较高的契合要求，在装配过程中技术含量非常高。

1 过盈连接的工作原理

因为零件有一定的弹性，过盈装配完成后，双方能够发生径向形变，对接触面上较大的工作压力起到很好的配合作用，在工作中依靠材料发生形变时产生的摩擦力完成对载荷的传递。在机械维修过程中，拆卸过盈零件也是常见工序，拆卸后进行相关检查、维修，保证其性能之后把配件回装。通常情况下，孔径小于轴径，所以装配时要选用合适的操作方法、技术，否则就可能导致过盈连接相关部件不能正常工作。因此，要保证过盈连接部分有很好的稳定性，就需要在拆卸装配中选择正确的方法。

2 过盈零件装配的原则

在进行过盈零件装配的时候，需要按照一定的拆装原则完成零件的拆装过程，总体分为4个方面。

（1）拆装方向的选择。在拆装过盈零件时，需要依据正确的方向进行，如果选择方向出现错误，那么会达到相反的效果。在对圆锥形过盈零件拆卸过程中，可以从圆锥的底面进行拉出工作，还可以从中间加大压力作用，把零件压出。

（2）加力部位的选择。通常情况下，拆卸圆轴上和轴承座孔上的滚动轴承需要选择不同的加力部位：对于前者来说，在轴承的内圈上施加作用力；对于后者而言，需要在外圈上施加作用力，达到事半功倍的拆卸效果。

（3）保证轴向力作用。在拆卸过盈零件时要有轴向力的配合，这就需要让所有施加的外力所产生的合力作用更加平行于轴向。除此之外，要保证均匀的向零件施加外力作用，杜绝出现因为受力不平衡而导致零件歪斜或者塞卡的情况。

（4）选择专用工具作业。过盈零件有一定特殊性，所以装配时要选择专业工具。如果不具备这种条件，那么就要先对零件采取一定的保护措施，保证零件免受损坏之后再加以外力作用。

3 滚动轴承的装配方法

滚动轴承与轴颈之间的工作配合都是过盈配合。安装时不能直接用工具锤击，要利用压块、套筒或者合适的安装工具，保证轴承受力均匀，禁止利用滚动体的传动力进行安装。装配前可以在零件表面涂抹适量的润滑油，这样能让安装更加顺畅。如果配合过盈过大，那么就需要先对轴承进行加热，在矿物油中升温到80～90℃，之后快速度完成安装。油温要控制在100℃以下，避免出现回火效应，对轴承硬度产生影响。在我国这种安装实例非常多，在推土机的轴承安装过程中使用的就是这种方法。如果拆卸时候受到阻碍，通常的做法是用工具向外拉，并且在内圈上洒上一些热油，使轴承内圈膨胀后脱落。

4 滑动轴承衬套的装配方法

拆装铝合金壳体上的滑动轴承或者滚动轴承外圈时，不能直接用工具施力，需要先对铝合金壳体进行加热。加热方法很多，可以用热油、热水或者喷灯，但是温度要控制在100℃以内。铝合金的膨胀率较大，利用这一特点就能顺利完成滑动轴承的拆除或安装工作。此外，在将筒瓦镶嵌在钢件中时，由于构件较大，既不用简单敲击的方法，也不能用压力结构，这时可利用钢膨胀率小于铜的特点，一起加热钢件和筒瓦，在两部分都冷却之后，拆卸工作就能轻松完成。

5 轮毂与轴配合类的装配方法

5.1 温差装配法

温差装配法是利用热胀冷缩原理完成的装配过程。通过热胀冷缩的现象减小过盈零件孔径和轴径的数值差，直到孔径比轴径大，让装配过程变得轻松容易。这种方法对于零件材质有一定限制，但对脆性材料的零件来说，温差法非常实用。温度对零件产生的影响，加热明显大于冷却，而且加热更加容易做到，实际零件装配中通常采用加热的方法。零件加热有很多种方法，最常用的是用热油加热或直接用火焰加热。利用矿物油不同的沸点能够满足不同的加热温度，如果所需要的温度非常高，那么一般使用直接加热方式，具体要求要结合实际材料的膨胀系数确定，还要对孔径以及轴径进行综合考虑。

5.2 静力压入法

静力压入法多用于锥形轴孔，这种方法的依据是轮毂的外径契入存在差异，选择合适的工具施加外力，完成过盈连接的工作。如果配件之间过盈较大，那么要达到目的就需要施加更大的压力，所以对于具体的操作来说，在压力施加时候需要较高的技术水平，通常都需要平稳的施加压力。一般情况下轮毂和轮轴的接触面会不平滑，给接触面带来一定程度的损伤，导致过盈连接的稳定性受到影响，所以静力压入法使用情况较少。

5.3 动力压入法

动力压入法利用冲击工具以及相关机械的装配方法，通常用在过盈较小的过盈连接部件上。装配过程多通过人力完成：把缓冲部件放在轮毂底面，利用人工敲打让轮毂楔入轮轴，实现过盈连接。这种方法有较大局限性，人工的敲击力度不能有效控制，容易导致轮毂损伤情况，进而对连接部件的协调性产生不良影响。在轮毂和轴的契合度要求较低的工作中，可以用动力压入的方法完成装配。

6 内燃机部件的装配方法

6.1 活塞销的装配方法

在室温环境中，活塞销和活塞孔之间通常有0.0025～0.0075 mm的过盈余量，所以在装配之前通常会用热水对铝活塞进行加热，时间控制在10 min，使其温度介于75～85℃，再进行机油涂抹，快速将活塞销推到孔中。切忌用外力作用强行完成装配。

6.2 气门导管的装配方法

在新气门导管与导管孔之间的过盈余量通常介于0.013～0.075 mm。在拆装时，先要用专业工具将旧气门导管压出，再对气缸进行加热。温度通常控制在80～100℃，加热之后装入气门导管，还可以采用对气门导管进行降温的方式，通过加热或降温的方法保证最终装配完成时候的质量达标。为了保证装配时外力施加均匀，通常可以用旧喷油泵柱塞套，之后再进行压力施加。

6.3 喷涂铝活塞的装配方法

一般来说，铝活塞与气缸壁之存在间隙，一般0.035 mm左右。这种零件通常不是过盈配合，有一些发动机使用瞬间喷涂技术，用石墨在活塞底部进行喷涂，石墨涂层厚度达到0.04 mm，能有效减小摩擦，起到缓冲作用。石墨有很好的压缩性，所以让两侧石墨总厚度的喷层要比间隙大，达到无缝隙配合。对这样特殊的铝活塞，在完成与气缸装配工作之前，要先冷却铝活塞（一般温度控制在零下20℃），等其尺寸变小之后再进行下一步的装配工作。