典型零部件及电器元件的维修.docx

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典型零部件及电器元件的维修

第五章典型零部件及电器元件的维修

第一节。

典型机械零部件的维修

一、轴类零件的修理

轴类零件是组成各类机械设备的重要零件，它的主要作用是支承其他零件、承受载荷和传递转矩。

轴是最容易磨损或损坏的零件，常见的失效形式、损伤特征、产生原因及维修方法见表5-1。

表5-1轴常见的失效形式、损伤特征、产生原因及维修方法

失效形式

损伤特征

产生原因

维修方法

磨

损

粘着磨损

两表面的微凸体接触，引起局部粘着、撕裂，有明显粘贴痕迹

低速重载或高速运动、润滑不良引起胶合

1）修理尺寸

2）电镀

3）金属喷涂

4）镶套

5）堆焊

6）胶接

磨粒磨损

表层有条形沟槽刮痕

较硬杂质介入

疲劳磨损

表面疲劳、剥落、压碎、有坑

受变应力作用，润滑不良

腐蚀磨损

接触表面滑动方向呈均细磨痕，或点状、丝状磨蚀痕迹，或有小凹坑，伴有黑灰色、红褐色氧化物细颗粒、丝状磨损物产生

受氧化性、腐蚀性较强的气、液体作用，受外载荷或振动作用，接触表

面间产生微小滑动

断裂

疲劳断裂

可见到断口表层或深处的裂纹痕迹，并有

新的发展迹象

交变应力作用、局部应力集中、微

小裂纹扩展

1）焊补

2）焊接断轴

3）断轴接段

4）断轴套接

脆性断裂

断口由裂纹源处向外呈鱼骨状或人字形花纹状扩散

温度过低、快速加载，电镀等使氢渗入轴中

韧性断裂

断口有塑性变形和挤压变形痕迹，有颈缩现象或纤维扭曲现象

过载、材料强度不够、热处理使韧性降低、低温、高温等

过量变形

弹性变形

承载时过量变形，卸载后变形消失，运转时噪声大、运动精度低，变形出现在承载区或整轴上

轴的刚度不足、过载或轴系结构不合理

1）冷校

2）热校

塑性变形

整体出现不可恢复的弯、扭曲，与其他零件的接触部位呈局部塑性变形

强度不足、过量过载，设计结构不合理，高温导致材料强度降低。

芸至发生蠕变

轴的具体修复内容主要有以下几个方面。

1.轴颈磨损的修复

轴颈因磨损而失去原有的尺寸和形状精度，变成椭圆形或圆锥形等，此时常用以下方法修复。

（1）按规定尺寸修复当轴颈磨损量小于0.5mm时，可用机械加工方法使轴颈恢复正确的几何形状，然后按轴颈的实际尺寸选配新轴衬。

这种用镶套进行修复的方法可避免轴颈的变形，在实践中经常使用。

（2）堆焊法修复几乎所有的堆焊工艺都能用于轴颈的修复。

堆焊后不进行机械加工的，堆焊层厚度应保持在1.5～2.0mm；若堆焊后仍需进行机械加工的，堆焊层的厚度应使轴颈比其名义尺寸大2～3mm。

堆焊后应进行退火处理。

（3）电镀或喷涂修复当轴颈磨损量在0.3mm以下时，可镀铬修复，但成本较高，只适于重要的轴。

为降低成本，对于不重要的轴应采用低温镀铁修复，此方法效果很好，原材料便宜，成本低，污染小，镀层厚度可达1.5mm，有较高的硬度。

磨损量不大的也可采用喷涂修复。

（4）粘接修复把磨损的轴颈车小1mm，然后用玻璃纤维蘸上环氧树脂胶，逐层地缠在轴颈上，待固化后加工到规定的尺寸。

2.中心孔损坏的修复

修复前，首先除去孔内的油污和铁锈，检查损坏情况，如果损坏不严重，用三角刮刀或油石等进行修整；当损坏严重时，应将轴装在车床上用中心钻加工修复，直至完全符合规定的技术要求。

3.圆角的修复

圆角对轴的使用性能影响很大，特别是在交变载荷作用下，常因轴颈直径突变部位的圆角被破坏或圆角半径减小导致轴折断。

因此，圆角的修复不可忽视。

圆角的磨伤可用细锉或车削、磨削加工修复。

当圆角磨损很大时，需要进行堆焊，退火后车削至原尺寸。

圆角修复后，不可有划痕、擦伤或刀迹，圆角半径也不能减小，否则会减弱轴的性能并导致轴的损坏

4、螺纹的修复

当轴表面上的螺纹碰伤、螺母不能拧入时，可用圆板牙或车削加工修整。

若螺纹滑牙或掉牙，可先把螺纹全部车削掉，然后进行堆焊，再车削加工修复。

5.键槽的修复

当键槽只有小凹痕、毛刺或轻微磨损时，可用细锉、油石或刮刀等进行修整。

若键槽磨损较大，可扩大键槽，并配大尺寸的键或阶梯键，也可在原槽位置上旋转90“或180“重新按标准开槽。

开槽前需先把旧键槽用气焊或电焊填满。

6.花键轴的修复

1）当键齿磨损不大时，先将花键部分退火，进行局部加热，然后用钝錾子对准键齿中间，手锤敲击，并沿键长移动，使键宽增加0.5～1.0mm。

花键被挤压后，劈成的槽可用电焊焊补，最后进行机械加工和热处理。

2）采用纵向或横向施焊的自动堆焊方法。

纵向堆焊时，把清洗好的花键轴装到堆焊机床上，机床不转动，将振动堆焊机头旋转90°，并将焊嘴调整到与轴中心线成45“角的键齿侧面。

焊丝伸出端与工件表面的接触点应在键齿的节径上，由床头向尾架方向施焊。

横向施焊与一般轴类零件修复时的自动堆焊相同。

为保证堆焊质量，焊前应将工件预热。

堆焊结束时，应在焊丝离开工件后断电，以免产生端面弧坑。

堆焊后要重新进行铣削或磨削加工，以达到规定的技术要求。

3）按照规定的工艺规程进行低温镀铁，镀铁后再进行磨削加工，使其符合规定的技术要求。

7、裂纹和折断的修复

轴出现裂纹后若不及时修复，就有折断的危险。

对于轻微裂纹还可采用粘接修复：

先在裂纹处开槽，然后用环氧树脂填补和帖接，待固化后进行机械加工。

对于承受载荷不大或不重要的轴，其裂纹深度不超过轴直径的10%时，可采用焊补修复。

焊补前，必须认真做好清洁工作，并在裂纹处开好坡口。

焊补时，先在坡口周围加热，然后再进行焊补。

为消除内应力，焊补后需进行回火处理，最后通过机械加工达到规定的技术要求。

对于承受载荷很大或重要的轴，其裂纹深度超过轴直径的10%或存在角度超过10”的扭

转变形，则应予以调换。

当载荷大或重要的轴出现折断时，应及时调换；一般受力不大或不重要的轴折断时，可用图5-1所示的方法进行修复。

其中，图5-la为用焊接法把断轴两端对接起来。

焊接前，先将两轴端面钻好圆柱销孔，插人圆柱销，然后开坡口进行对接。

圆柱销直径一般为（0.3～0.4）d，d为断轴外径。

图5-1b为用双头螺柱代替圆柱销。

若轴的过渡部分折断，则可另加工一段新轴代替折断部分，新轴一端车出带有螺纹的尾部，旋入轴端已加工好的螺孔内，然后进行焊接。

有时折断的轴其断面经过修整后，使轴的长度缩短了，此时需要采用局部修换法进行修复，即在轴的断口部位再接上一段轴颈。

8.弯曲变形的修复

对弯曲量较小的轴（一般小于长度的8/1000），可用冷校法进行校正。

通常对普通的轴可在车床上校正，也可用千斤顶或螺旋压力机进行校正。

这些方法的弯曲量能达到1m长弯曲0.05～0.15mm，可满足一般低速运行的机械设备要求。

对要求较高、需精确校正的轴，或弯曲量较大的轴，则用热校法进行校正。

通过加热使轴的温度达到500～550℃，待冷却后进行校正。

加热时间根据轴的直径大小、弯曲量及具体的加热设备确定。

热校后应使轴的加热处退火，以达到原来的力学性能和技术要求。

9.其他失效形式的修复

外圆锥面或圆锥孔磨损，均可用车削或磨削方法加工到较小或较大尺寸，达到修配要求，再另外配相应的零件；轴上销孔磨损时，也可将尺寸铰大一些，另配销子；轴上的扁头、方头及球头磨损可采用堆焊或加工、修整几何形状的方法修复；当轴的一端损坏时，可采用局部修换法进行修理，即切削损坏的一段，再焊上一段新的后，加工到要求的尺寸。

二、轴承的修理

本节以滑动轴承为例介绍轴承的修理方法。

滑动轴承由于具有结构简单、便于制造与维修、外形尺寸小、承受重载冲击载荷的性能较好等优点，应用相当广泛。

滑动轴承在使用过程中，由于设计参数、制造工艺和使用工作条件的变化，经常出现各种形式的失效，使滑动轴承过早损坏，需要维修。

滑动轴承常见的故障特征、产生原因及维修措施见表5-2。

表5-2滑动轴承常见的故障特征、产生原因及维修措施

故障特征

产生原因

维修措施

磨损及刮伤

润滑油中混有杂质、异物及污垢、检修方法不妥、安装不对磨损及刮伤中、润滑不良、使用维护不当、质量指标控制不严、轴承或轴变形、轴承与轴颈磨合不良

1）清洗轴颈、油路、过滤器并换油

2）修刮轴瓦或新配轴瓦

3）安装不正应当及时找正

4）注意检修质量

温度过高

轴承冷却不好、润滑不良、超载、超速、装配不良、磨合不够、润滑油杂质过多、密封不好

1）加强润滑

2）加强密封

3）防止过载、过速

4）提高安装质量

5）调整间隙并磨合

胶合

轴承过热、载荷过大、操作不当、控制系统失灵、润滑不良、安装不对中

1）防止过热、加强检查

2）加强润滑、安装对中

3）胶合较轻可刮研修复

疲劳破裂

由于不平衡引起的振动或轴的连续超载等造成轴承合金疲劳破裂、轴承检修和安装质量不高、轴承温度过高

1）提高安装质量、减少振动

2）防止偏载、过载

3）采用适宜的轴承合金及结构

4）严格控制轴承温升

拉毛

大颗粒污垢带人轴承间隙并嵌藏在轴衬上，使轴承与轴颈接触形成硬块，运转时便刮伤轴的表面、拉毛轴承

1）注意润滑油洁净

2）检修时注意清洗、防止污物带入

变形

超载、超速、使轴承局部的应力超过弹性极限、出现塑性变形、轴承装配不好、润滑不良、油膜局部压力过高

1）防止超载、超速

2）加强润滑、安装对中

3）防止发热

穴蚀

轴承结构不合理、轴的振动、油膜中形成紊流、使油膜压力变化，形成蒸汽泡，蒸汽泡硫裂、轴瓦局部表面产生真空，、割起小块剥落、产生穴蚀破坏

1）增太供油压力

2）改进轴承结构

3）减少轴承间隙

4）更换适宜的轴承材料

电蚀

绝缘不好或接地不良，或产生静电在地坝与轴瓦之间形。

定的电服、穿透轴线¢甘轴乩之间的油膜而产生电火花。

把轴乩打成麻坑状

1）增大供油压力

2）检查绝缘情况，特别是接地情况

3）电蚀损坏不严重时可到研轴瓦

4）检查轴颈，若不严重可磨削

机械故障

相关机械零件发生损坏或有脆嫩阀魍，够玻樾承拟坏，如轴承座铺位，变形。

孔俄斜，轴变形等，超毅、超速，使用不

1）提高相关零件的制造质量

2）保证装配质量

3）避免超载、超速

4）正确使用、加强维护

常见的维修方法主要有：

1.整体式轴承

1）当轴承孔磨损时，一般用调换轴承并通过镗削、铰削或刮削加工轴承孔的方法修复；也可用塑性变形法，即以缩短轴承长度和缩小内径的方法修复。

2）没有轴套的轴承内孔磨损后，可用镶套法修复，即把轴承孔镗大，压人加工好的衬套，然后按轴颈修整，使之达到配合要求。

2.剖分式轴承

（1）更换轴瓦一般在下述条件下需要更换新轴瓦：

1）严重烧损、瓦口烧损面积大、磨损深度大，用刮研与磨合的方法不能挽救。

2）瓦衬的轴承合金减薄到极限尺寸。

3）轴瓦发生碎裂或裂纹严重。

4）磨损严重，径向间隙过大而不能调整。

（2）刮研轴承在运转中擦伤或严重胶合（烧瓦）的事故是经常见到的。

通常的方法是清洗后刮研轴瓦内表面，然后再与轴颈配合刮研，直到重新获得需要的接触精度为止。

对于一些较轻的擦伤或某一局部烧伤，可以通过清洗并更换润滑油，然后用在运转中磨合的方法来处理，而不必再进行拆卸刮研。

（3）调整径向间隙轴承因磨损而使径向间隙增大，从而出现漏油、振动、磨损加快等现象。

在维修时经常用增减轴承瓦口之间的垫片重新调整径向间隙，改善上述缺陷。

修复时若撤去轴承瓦口之间的垫片，则应按轴颈尺寸进行刮配。

如果轴承瓦口之间无调整垫片，可在轴衬背面镀铜或垫上薄铜皮，但必须垫牢防止窜动。

袖衬上合金层过薄时，要重新浇注抗磨合金或更换新轴衬后刮配。

（4）缩小接触角度、增大油楔尺寸轴承随着运转时间的增加，磨损逐渐增大，形成轴颈下沉，接触角度增大，使润滑条件恶化，加快磨损。

在径向间隙不必调整的情况下，可用刮刀开大瓦口，减小接触角度，缩小接触范围，增大油楔尺寸的方法来修复。

有时这种修复与调整径向间隙同时进行，将会得到更好的修复效果。

（5）补焊和堆焊对磨损、刮伤、断裂或有其他缺陷的轴承，可用补焊或堆焊修复。

一般用气焊修复轴瓦。

对常用的巴氏合金轴承采用补焊，主要的修复工艺是：

1）用扁錾、刮刀等工具对需要补焊的部位进行清理，做到表面无油污、残渣、杂质，并露出金属的光泽；

2）选择与轴承材质相同的材料作为焊条，用气焊对轴承补焊，焊层厚度一般为2～3mm，较深的缺陷可补焊多层；

3）补焊面积较大时，可将轴承底部浸入水中冷却，或间歇作业，留有冷却时间；

4）补焊后要再加工，局部补焊可通过手工修整与刮研完成修复，较大面积的补焊可在机床上进行切削加工。

（6）重新浇注轴承瓦衬对于磨损严重而失效的滑动轴承，补焊或堆焊已不能满足要求，这时需要重新浇注轴承合金，它是非常普遍的修复方法。

其主要工艺过程和注意要点如下:

1）做好浇注前的准备工作，包括必要的工具、材料与设备，例如：

固定轴瓦的卡具和平板、按图纸要求同牌号的轴承合金、挂锡用的锡粉和锡棒、熔化轴承合金的加热炉、盛轴合金的坩埚等。

2）浇注前应将轴瓦上的旧轴承合金熔掉，可以用喷灯火烤，也可以把旧瓦放入熔化合金的坩埚上使合金熔掉。

3）检查和修正瓦背，使瓦背内表面无氧化物，呈银灰色；使瓦背的几何形状符合技术要求；使瓦背在浇注之前扩张一些，保证浇注后因冷却收缩能和瓦座很好贴合。

4）清洗、除油、去污、除锈、干燥轴瓦，使它在挂锡前保持清洁。

5）挂锡，包括将锌溶解在盐酸内的氯化锌溶液涂刷在瓦衬表面，将瓦衬预热到250～270℃；再次均匀地涂上一层氯化锌溶液，撒上一些氯化铵粉末并成薄薄的一层；将锡条或锡棒用锉刀锉成粉末，均匀地撒在处理好的瓦衬表面上，锡受热即熔化在上面，形成一层薄而均匀且光亮的锡衣；若出现淡黄色或黑色的斑点，说明质量不好，需重新挂。

6）熔化轴承合金，包括对瓦衬预热；选用和准备轴承合金；将轴承合金熔化，并在合金表面上撤一层碎木炭块，厚度在20mm左右，减少合金表面氧化，注意控制温度，既不要过高，也不能过低，一般锡基轴承合金的浇注温度为400～450℃、铅基轴承合金的浇注温度为460～510℃。

7）浇注轴承合金，浇注前最好将瓦衬预热到150～200℃；浇注的速度不宜过快，不能间断，要连续、均匀地进行；浇注温度不宜过低，避免砂眼的产生；要注意清渣，将浮在表面的木炭、熔渣除掉。

8）质量检查，通过断口来分析判断缺陷，若质量不符合技术要求则不能使用。

对于有条件的单位要采用离心浇注轴承合金。

其工艺过程与手工浇注基本相同，只是浇

注不用人工而在专用的离心浇注机上进行。

离心浇注是利用离心力的作用，使轴承合金均匀而紧密地粘合在瓦衬上，从而保证了浇注质量。

这种方法生产效率高，改善了工人的劳动条件，对成批生产或维修轴承瓦来说比较经济。

（7）塑性变形法对于青铜轴套或轴瓦还可采用塑性变形法进行修复，主要有镦粗、压缩和校正等方法。

1）镦粗法它是用金属模和芯棒定心，在上模上加压，使轴套内径减小，然后再加上其内径。

它适用于轴套的长度与直径之比小于2的情况。

2）压缩法将轴套装入模具中，在压力的作用下使轴套通过模具把其内、外径都减小，减小后的外径用金属喷涂法恢复原来的尺寸，然后再加工到需要的尺寸。

3）校正法将两个半轴瓦合在一起，固定后在压力机上加压成椭圆形，然后将半轴瓦的接合面各切去一定厚度，使轴瓦的内外径均减小，外径用金属喷涂法修复，再加工到所要求的尺寸。

三、丝杠的修理

多数丝杠由于长期暴露在外，极容易产生磨料磨损，并在全长上不均匀；由于床身导轨磨损，使得溜板箱连同开合螺母下沉，造成丝杠弯曲，旋转时产生振动，影响机床加工质量，因此必须对丝杠进行修复。

丝杠中的螺纹部分和轴颈磨损时，一般可以采用以下方法解决：

I）掉头使用。

2）切除损坏的非螺纹部分，焊接一段新轴后重新车削加工，使之达到原有的技术要求

3）堆焊轴颈并进行相应的处理