1.键连接及其装配
要使轴与装在轴上的传动件(如曲轴、飞轮、离合器、皮带轮等)相互之间能够传递扭矩,就要用键把它们连成一体,并通过键来传递扭矩,主要有平键、半圆键、花键等。
(1)平键连接
平键的形状有圆头、方头和单圆头三类。其中圆头使用最广,一般由45号钢制造。其断面形状有正方形和长方形两种。平键连接时,是靠平键的两侧面与键槽的两侧面为工作面相互接触而传递扭矩的,在摩托车发动机上应用较少。
(2)半圆键连接
半圆键连接是发动机曲轴与磁电机飞轮等零部件连接的一种形式,它也是靠键的两侧面与键槽的两侧面相互接触而传递扭矩的。装配时应清理键和键槽的锐边,以防装入时造成过大的过盈量,同时注意键与键槽的非配合面需留有适当的间隙,以使轴与键达到同心而不会顶死。原则上键与键槽的配合应十分精确。装配时将键沾少许机油后压装在轴键槽中,并与槽底接触,可用铜棒敲击或用虎钳垫铜皮后夹紧。装配后的套件在轴上不能有任何松动现象,否则容易引起冲击和振动。
(3)花键连接
花键是一种多槽键,在轮毂上制成均匀分布的许多键槽称内花键;在轴上直接铣出与轮毂相配的许多键称为外花键。当两者相配时便构成花键连接。花键的断面有矩形、渐开线形、三角形等几种,以矩形居多。花键连接有两种类型,即套件在轴上固定和套件在轴上滑动。目前大多数发动机上的变速齿轮与变速轴的配合即为后者。滑移齿轮装上主轴或副轴后,应滑动自如,不得有任何阻滞现象。但也不能过松,即用手摇动套件时,不能感觉到有间隙。
2.销连接及其装配
销连接在机械中,除起到连接作用外,还可以起定位作用和保险作用。销子的结构简单、连接可靠、装卸方便,在发动机箱体件的连接中应用最广泛的是圆柱空心销。圆柱空心销一般用于中间固定螺栓外圆作适当的间隙配合的场合使用,正常状况下可反复使用,但在与垫片粘结时需小心取出,将销外圆上的胶剂去净后,再重新使用。因销系空心结构,在装卸过程中,不可在外圆部分施力和夹持,以免影响销的装配精度。
3.挡圈连接
挡圈连接分为轴用挡圈和孔用挡圈两种。轴用挡圈是安装在轴上的(如变速器主轴)。孔用挡圈是安装在内孔的(如固定活塞销的挡圈)。挡圈的作用是防止零件在孔内或轴上产生轴向窜动。装配时,应使用轴用或孔用挡圈钳,均衡施力平行装入,并注意将弹性挡圈倒角的一面朝加有负荷的那一侧,安装之后应转动弹性挡圈,确认其挡圈确实可靠地在挡圈槽内。但不能使专用卡钳过分张开,否则会引起变形,组装后容易脱落。弹性减弱的挡圈不得再使用。
4.齿轮传动及其装配
齿轮传动是现代各种机械中最常用的传动方式之一。它可以用来传递扭矩和运动,可以改变转速的大小及方向,还可把转动改为移动。齿轮在轴上的连接有空转、滑移或固定连接等不同方式。在轴上空转或滑移的齿轮,与轴为动配合,装配的精度主要由零件本身加工的精度来决定。装配后的齿轮在轴上不得有晃动现象。在轴上固定的齿轮,与轴的配合多数为过渡配合,带有少量的过盈。装配时如过盈量不大,可用敲击的方法装入;过盈量较大的,应用压力机装入(若有条件使用液氮冷冻或家用冰箱冷冻更好)。精度高的齿轮传动机构,在压装后需检验其径向和端面的跳动,方法是:将齿轮轴搁在V形铁或顶尖上,用百分表在齿轮的端面和齿圈处(需在直齿间放一圆柱规或滚针)一边转动齿轮,一边进行测量,根据圆周上各处测量数值,便可确定其径向与端面的跳动量。
5.滚动(针)轴承及其装配
在机器中用来支承轴或支承轴上回转连接的部件,称为轴承。轴承及其装配质量的好坏,直接关系到轴的旋转质量,以及整个机器的正常运行。因此,必须合理选用轴承,并按有关技术要求高质量的装配轴承。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架所组成。在内、外圈上,一般都具有光滑的凹槽作为滚道,滚动体沿着滚道滚动;滚动体的形状很多,常见的有球形、短圆柱滚子、圆锥滚子等,此外还有鼓形滚子、螺旋滚子、滚针等。保持架的作用是将相邻滚动体隔开,并沿着滚道均匀分布,以免它们相互直接接触而增加磨损。
在发动机某些零件的径向空间受到限制的部位,常用带有圆柱滚子的轴承,称为滚针轴承。用于摩托车发动机的滚针轴承有HK冲压外圆型滚针轴承、KZK滚针轴承和KBK滚针轴承。
滚动轴承装配时,外圈采用基轴制,即以轴承外圈直径为基准,改变孔的极限尺寸来取得不同松紧的配合。内圈采用基孔制,即以轴承内圈孔径为基准,改变轴颈的极限尺寸来取得不同松紧的配合。由于滚动轴承精度高,所以同一种规格的轴承都具有互换性。滚动轴承装配前,必须测量轴和轴承座孔的直径尺寸,以掌握它们的配合松紧是否符合要求。检查滚动轴承在台肩处的配合是否正确、切实做好轴、轴承孔的清洗工作;待清洗后吹干并涂适量机油,以便于装配。
装配时应将轴承上标有制造厂标记及规格型号的端面装在可视部位,以便将来更换时识别。最好用套筒把轴承装到轴上或装入轴承孔内,若无套筒,用手锤、铜棒敲击装配时,应保证轴承的滚动件不受压力。即轴承装在轴上时,应在内圈施加压力,不可敲打轴承外圈。轴承装在轴承孔内时,应在外圈施加压力,不可敲打轴承内圈。敲击时,应在四周对称交替地轻敲,将轴承渐渐的打下去。当过盈量较大时,轴承的装配可用压力机压入。在压入过程中应平稳,被压入件应准确到位,压装零件的配合表面除有特殊的要求外,在压装时应涂以清洁的润滑剂。若无压装条件时,亦可将轴承加热后套入轴上,或将零件加热后将轴承装入孔内。用油温加热时,被加热零件必须全部浸没在油中,加热温度应不高于125℃。零件加热到预定温度后,应取出立即装配,并应一次装到预定位置,中间不得停顿。加热后一般应让其自然冷却,不得骤冷。最好的方法是冷却装配法,即将所需装配的轴承或零件放入家用冰箱中(工厂采用液氮装配),冷却30分钟,再持专用夹器,装配轴承。轴承装配后,应转动灵活、无噪音、无歪斜,无卡滞现象,并滴少许机油在轴承滚珠上,以加强润滑。
6.装配时的密封
无论是通用机械产品,还是动力机械产品,只要在零部件间有压力或有油、水类物质流动,(如轴箱的合箱面,水泵盖平面,轴承外端面等处)均需考虑密封问题。密封所用的零部件或材料有:衬垫、橡胶圈、油封组合、密封胶等。
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