機械維修中過盈零件的裝配問題分析

邱 雪

（貴州工業職業技術學院，貴州貴陽 550008）

機械維修中過盈零件的裝配問題分析

邱 雪

（貴州工業職業技術學院，貴州貴陽 550008）

過盈零件的裝配是機械維修中重要工序，需要對方法進行合理選擇。對過盈連接原理進行說明，論述了過盈裝配原則及操作方法。

機械維修；過盈零件；裝配

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.39

0 前言

在進行機械零件的裝配過程中，孔徑與軸徑的關系不是確定不變的，當想要連接具有很強的穩定性以及緊密性時候，通常使用過盈連接。這種方法對于部件的延展性加以利用，讓兩個連接部件接觸產生的巨大壓力得到最有效的利用，這時候就會把孔徑設計的較小，對連接軸起到壓縮作用，這種連接方式就是過盈連接，被用來裝配的零件就是過盈零件。過盈裝配的性能優越，有很好的對中性和極強的承載力，對于沖擊力也具有較強的承受能力，所以過盈裝配的使用非常廣泛，在大型齒輪的齒圈和輪轂的聯接中經常見到。但是由于其較高的契合要求，在裝配過程中技術含量非常高。

1 過盈連接的工作原理

因為零件有一定的彈性，過盈裝配完成后，雙方能夠發生徑向形變，對接觸面上較大的工作壓力起到很好的配合作用，在工作中依靠材料發生形變時產生的摩擦力完成對載荷的傳遞。在機械維修過程中，拆卸過盈零件也是常見工序，拆卸后進行相關檢查、維修，保證其性能之后把配件回裝。通常情況下，孔徑小于軸徑，所以裝配時要選用合適的操作方法、技術，否則就可能導致過盈連接相關部件不能正常工作。因此，要保證過盈連接部分有很好的穩定性，就需要在拆卸裝配中選擇正確的方法。

2 過盈零件裝配的原則

在進行過盈零件裝配的時候，需要按照一定的拆裝原則完成零件的拆裝過程，總體分為4個方面。

（1）拆裝方向的選擇。在拆裝過盈零件時，需要依據正確的方向進行，如果選擇方向出現錯誤，那么會達到相反的效果。在對圓錐形過盈零件拆卸過程中，可以從圓錐的底面進行拉出工作，還可以從中間加大壓力作用，把零件壓出。

（2）加力部位的選擇。通常情況下，拆卸圓軸上和軸承座孔上的滾動軸承需要選擇不同的加力部位：對于前者來說，在軸承的內圈上施加作用力；對于后者而言，需要在外圈上施加作用力，達到事半功倍的拆卸效果。

（3）保證軸向力作用。在拆卸過盈零件時要有軸向力的配合，這就需要讓所有施加的外力所產生的合力作用更加平行于軸向。除此之外，要保證均勻的向零件施加外力作用，杜絕出現因為受力不平衡而導致零件歪斜或者塞卡的情況。

（4）選擇專用工具作業。過盈零件有一定特殊性，所以裝配時要選擇專業工具。如果不具備這種條件，那么就要先對零件采取一定的保護措施，保證零件免受損壞之后再加以外力作用。

3 滾動軸承的裝配方法

滾動軸承與軸頸之間的工作配合都是過盈配合。安裝時不能直接用工具錘擊，要利用壓塊、套筒或者合適的安裝工具，保證軸承受力均勻，禁止利用滾動體的傳動力進行安裝。裝配前可以在零件表面涂抹適量的潤滑油，這樣能讓安裝更加順暢。如果配合過盈過大，那么就需要先對軸承進行加熱，在礦物油中升溫到80～90℃，之后快速度完成安裝。油溫要控制在100℃以下，避免出現回火效應，對軸承硬度產生影響。在我國這種安裝實例非常多，在推土機的軸承安裝過程中使用的就是這種方法。如果拆卸時候受到阻礙，通常的做法是用工具向外拉，并且在內圈上灑上一些熱油，使軸承內圈膨脹后脫落。

4 滑動軸承襯套的裝配方法

拆裝鋁合金殼體上的滑動軸承或者滾動軸承外圈時，不能直接用工具施力，需要先對鋁合金殼體進行加熱。加熱方法很多，可以用熱油、熱水或者噴燈，但是溫度要控制在100℃以內。鋁合金的膨脹率較大，利用這一特點就能順利完成滑動軸承的拆除或安裝工作。此外，在將筒瓦鑲嵌在鋼件中時，由于構件較大，既不用簡單敲擊的方法，也不能用壓力結構，這時可利用鋼膨脹率小于銅的特點，一起加熱鋼件和筒瓦，在兩部分都冷卻之后，拆卸工作就能輕松完成。

5 輪轂與軸配合類的裝配方法

5.1 溫差裝配法

溫差裝配法是利用熱脹冷縮原理完成的裝配過程。通過熱脹冷縮的現象減小過盈零件孔徑和軸徑的數值差，直到孔徑比軸徑大，讓裝配過程變得輕松容易。這種方法對于零件材質有一定限制，但對脆性材料的零件來說，溫差法非常實用。溫度對零件產生的影響，加熱明顯大于冷卻，而且加熱更加容易做到，實際零件裝配中通常采用加熱的方法。零件加熱有很多種方法，最常用的是用熱油加熱或直接用火焰加熱。利用礦物油不同的沸點能夠滿足不同的加熱溫度，如果所需要的溫度非常高，那么一般使用直接加熱方式，具體要求要結合實際材料的膨脹系數確定，還要對孔徑以及軸徑進行綜合考慮。

5.2 靜力壓入法

靜力壓入法多用于錐形軸孔，這種方法的依據是輪轂的外徑契入存在差異，選擇合適的工具施加外力，完成過盈連接的工作。如果配件之間過盈較大，那么要達到目的就需要施加更大的壓力，所以對于具體的操作來說，在壓力施加時候需要較高的技術水平，通常都需要平穩的施加壓力。一般情況下輪轂和輪軸的接觸面會不平滑，給接觸面帶來一定程度的損傷，導致過盈連接的穩定性受到影響，所以靜力壓入法使用情況較少。

5.3 動力壓入法

動力壓入法利用沖擊工具以及相關機械的裝配方法，通常用在過盈較小的過盈連接部件上。裝配過程多通過人力完成：把緩沖部件放在輪轂底面，利用人工敲打讓輪轂楔入輪軸，實現過盈連接。這種方法有較大局限性，人工的敲擊力度不能有效控制，容易導致輪轂損傷情況，進而對連接部件的協調性產生不良影響。在輪轂和軸的契合度要求較低的工作中，可以用動力壓入的方法完成裝配。

6 內燃機部件的裝配方法

6.1 活塞銷的裝配方法

在室溫環境中，活塞銷和活塞孔之間通常有0.0025～0.0075 mm的過盈余量，所以在裝配之前通常會用熱水對鋁活塞進行加熱，時間控制在10 min，使其溫度介于75～85℃，再進行機油涂抹，快速將活塞銷推到孔中。切忌用外力作用強行完成裝配。

6.2 氣門導管的裝配方法

在新氣門導管與導管孔之間的過盈余量通常介于0.013～0.075 mm。在拆裝時，先要用專業工具將舊氣門導管壓出，再對氣缸進行加熱。溫度通常控制在80～100℃，加熱之后裝入氣門導管，還可以采用對氣門導管進行降溫的方式，通過加熱或降溫的方法保證最終裝配完成時候的質量達標。為了保證裝配時外力施加均勻，通常可以用舊噴油泵柱塞套，之后再進行壓力施加。

6.3 噴涂鋁活塞的裝配方法

一般來說，鋁活塞與氣缸壁之存在間隙，一般0.035 mm左右。這種零件通常不是過盈配合，有一些發動機使用瞬間噴涂技術，用石墨在活塞底部進行噴涂，石墨涂層厚度達到0.04 mm，能有效減小摩擦，起到緩沖作用。石墨有很好的壓縮性，所以讓兩側石墨總厚度的噴層要比間隙大，達到無縫隙配合。對這樣特殊的鋁活塞，在完成與氣缸裝配工作之前，要先冷卻鋁活塞（一般溫度控制在零下20℃），等其尺寸變小之后再進行下一步的裝配工作。

7 結束語

在機械設備維修過程中，裝置方法有很強針對性，應根據零件特性、具體情況選擇裝配方式。因此，在有關過盈零件裝配、拆卸的機械維修中，必須考慮到其裝卸原則，結合具體情況，找出最適宜的過盈裝配方法以及工具，要具體問題具體分析，讓整體機械結構具有最佳性能。

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〔編輯 吳建卿〕