子課題1離合器的維修

離合器是主、從動部分在同一軸線上傳遞動力或運動時，具有接合或分離功能的裝置。其功用就是通過接通和脫開傳遞或切斷兩軸間的運動及轉矩。一、離合器的特點1．工作時快捷，可以隨時脫開和連接。2．調(diào)整、修理方便。二、離合器的分類主要介紹以下三類：

1．牙嵌離合器（1）定義牙嵌離合器是用爪牙狀零件組成嵌合副的離合器。（2）特點1）優(yōu)點：結構簡單；外廓尺寸??；兩軸接合后不會發(fā)生相對移動；傳遞轉矩較大；可雙向傳動。2）缺點：接合時有沖擊，故只能在低速或停車時接合。（3）結構如圖3-2-1所示，牙嵌離合器主要由以下零件組成：1）固定套筒1，其端面上制有凸牙。2）滑動套筒3，其端面上制有凹牙，在與固定套筒相接合時，要凸凹牙相扣合。3）對中環(huán)2，其功用就是使固定套筒與滑動套筒對中。4）滑環(huán)4，其功用就是使滑動套筒3軸向移動。圖3-2-1牙嵌離合器1―固定套筒2―對中環(huán)3―滑動套筒4―滑環(huán)

（4）牙形分類通常分為四種，如圖3-2-2所示。1）正三角形。2）正梯形。其凸牙強度高，且易于接合，可傳遞較大轉矩而且凸牙的磨損與間隙能自動補償。3）鋸齒形。它只能傳遞單向轉矩。4）矩形。圖3-2-2牙嵌離合器的常用牙型a)正三角形b)正梯形c）鋸齒形d）矩形

（5）工作原理如圖3-2-1所示。

2．片式離合器（1）定義片式離合器是用圓環(huán)片的端平面組成摩擦副的離合器。（2）特點1）優(yōu)點：在任何轉速條件下，主、從動兩軸均可以分離或接合；接合平穩(wěn)，沖擊和振動??；過載時兩摩擦面之間打滑，自動起保護作用。2）缺點：需要較大的軸向力；傳遞的轉矩較小。為了提高離合器傳遞轉矩的能力，通常采用多片離合器。

（3）結構以多片離合器為例，其結構如圖3-2-3所示。1）外鼓輪2。

2）內(nèi)套筒4。3）摩擦片6、7。①外摩擦片6。其形狀如圖3-2-3b所示。②內(nèi)摩擦片7。其形狀如圖3-2-3c所示。（4）工作原理如圖3-2-3a所示。

內(nèi)摩擦片也可制成碟形，其目的是在松開時，可迅速與外摩擦片相分離。如圖3-2-3d所示。上述介紹的多片離合器是由機械操縱的，除此而外，還可用電磁、液壓、氣壓等進行操縱，但其主體部分的工作原理是相同的。圖3-2-3多片離合器1―主動軸2―外鼓輪3―從動軸4―內(nèi)套筒5―壓板6―外摩擦片7―內(nèi)摩擦片8―調(diào)節(jié)螺母9―滑環(huán)10―角形杠桿11―彈簧片

3．超越離合器（1）定義超越離合器是通過主、從動部分的速度變化或旋轉方向的變化，而具有離合功能的離合器。（2）特點超越離合器最大的特點就是能自動控制離合。（3）分類它可分為單向和雙向兩類。1）單向①結構。如圖3-2-4所示。②工作原理。如圖3-2-4所示圖3-2-4滾柱式單向超越離合器1―星輪2―外圈3―滾柱4―頂桿5―彈簧6―軸2）雙向①結構。結構如圖3-2-5所示。

②工作原理圖3-2-5滾柱式雙向超越離合器1―星輪2―滾柱3―外圈4―內(nèi)圈5―軸三、離合器的常見故障、診斷及修復方法離合器在使用過程中常發(fā)生的故障主要有離合器打滑、分離不徹底、發(fā)抖、摩擦片摩損、燒傷、異響等。

現(xiàn)將離合器的常見故障、診斷及修復方法列表3-2-1。

表3-2-1離合器的常見故障、診斷及修復方法子課題2滾珠螺旋傳動機構的維修滾珠絲杠在絲杠與螺母之間裝有鋼球，因此摩擦力小、傳動效率高、易實現(xiàn)直線運動轉換為旋轉運動、磨損小、壽命長，可實現(xiàn)同步運動，但需附加自鎖機構或制動裝置。一、滾珠螺旋傳動機構的類別和結構1．按螺紋滾道型面分單圓弧形和雙圓弧形（1）單圓弧形（圖3-2-6）。

圖3-2-6單圓弧形滾珠絲杠副（2）雙圓弧形（圖3-2-7）

圖3-2-7雙圓弧形滾珠絲杠副

2．按滾珠循環(huán)方式分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)（1）外循環(huán)滾珠的循環(huán)在返回過程中與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)，有以下三種：1）插管式。（圖3-2-8）。圖3-2-8插管式滾珠絲杠副（外循環(huán)）1―螺母2―彎管3―滾珠4―絲杠5―擋珠器

2）螺旋槽式。（圖3-2-9）。圖3-2-9螺旋槽式滾珠絲杠副（外循環(huán)）

3）端蓋式。（圖3-2-10）。圖3-2-10端蓋式滾珠絲杠副（外循環(huán)）（2）內(nèi)循環(huán)滾珠的循環(huán)在返回過程中與絲杠始終保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。（圖3-2-11）。圖3-2-11內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠副二、滾珠絲杠副軸向間隙的消除和預緊力的調(diào)整通過預緊軸向力來消除滾珠絲杠副的軸向間隙并施加預緊力，形成無間隙傳動并提高絲杠的軸向剛度，這是滾珠絲杠副的主要特點之一。1．調(diào)整機構的形式（1）墊片式調(diào)整機構這種結構形式如圖3-2-12所示圖3-2-12墊片式調(diào)整機構（2）螺紋式調(diào)整機構其形式如圖3-2-13所示。圖3-2-13螺紋式調(diào)整機構1、3、4―螺母2―螺母座5―長鍵（3）彈簧式調(diào)整機構其結構形式如圖3-2-14和圖3-2-15所示彈簧式調(diào)整機構的結構復雜、剛度較低，但具有單向自鎖作用。圖3-2-14彈簧式調(diào)整機構形式之一

圖3-2-15彈簧式調(diào)整機構形式之二

（4）齒差式調(diào)整機構其結構形式如圖3-2-16所示。圖3-2-16齒差式調(diào)整機構（5）隨動式調(diào)整機構其結構形式如圖3-2-17所示。圖3-2-17隨動式調(diào)整機構1―活動螺母2―固定螺母5―滾針軸承

2．預緊力的確定一般預緊力取最大軸向載荷的1/3。預緊力產(chǎn)生的接觸變形量可用下式計算：3．滾珠絲杠副磨損后預緊力的調(diào)整墊片厚度的增加量δ，新墊片厚度及裝配可以用如下方法確定及操作：（1）墊片預壓變形量用下式計算：式中：F預

—滾珠絲杠的預緊力（從制造廠查詢），N；E—墊片材料的彈性模量（從制造廠查詢），N/mm2；L—預緊前墊片的厚度（從制造廠查詢），mm；A—墊片的橫截面積，mm2；△L—墊片的預壓變形量，mm。絲杠副磨損后，由于部分預緊力釋放，墊片的變形量相應減小，設絲杠磨損后墊片的變形量為△L′，則墊片應增加的厚度為：δ=△L-△L′（2）把滾珠絲杠副保持裝配狀態(tài)整體拆下來。（3）按確定的厚度制造新墊片，并用新墊片重新裝配滾珠絲杠副，再裝配到機床上去，就可以正常生產(chǎn)了。三、滾珠絲杠副的常見故障、診斷及修復方法

1．滾珠絲杠副的常見故障

滾珠絲杠副在使用過程中常發(fā)生的故障是絲杠、螺母的滾道和滾珠表面磨損、腐蝕和疲勞剝落。（1）表面磨損（2）表面腐蝕（3）表面疲勞2．滾珠絲杠副的故障診斷滾珠絲杠副的轉速一般在300r/min以下，振動頻率在30kHz以內(nèi)。滾珠絲杠、螺母缺陷產(chǎn)生時的振動頻率大約分別為轉速乘以滾珠數(shù)的40%～60%。檢測滾珠絲杠副振動特征頻率時，應注意以下幾個問題：（1）因振動為低振平，易被其他較高振平淹沒，所以檢測時，機床的其他運動應停止，單獨開動此機構進行檢測。（2）對于原始良好的滾珠絲杠副，產(chǎn)生缺陷后，用原始頻譜進行比較就可以判斷缺陷及其發(fā)展程度。（3）由于滾珠絲杠副在使用中不斷磨損，缺陷的發(fā)展使產(chǎn)生的振動變成雜亂無章的噪聲，記錄的頻譜尖峰將會降低，或不出現(xiàn)尖峰。（4）在使用加速度計監(jiān)測時，由于對振動信號非常敏感，特征頻率范圍之外大量的其他成分也由加速度計測出。3．滾珠絲杠副的修復方法（1）當出現(xiàn)滾珠不均勻磨損或少數(shù)滾珠的表面產(chǎn)生接觸疲勞損傷時，應更換掉全部滾珠。更換時，要求購入2～3倍數(shù)量的所需精度等級的滾珠，用測微計對全部滾珠進行測量，并按測量結果分組，然后選擇尺寸和形狀公差均在允許范圍內(nèi)的滾珠，進行裝配和預緊調(diào)整。（2）滾珠絲杠、螺母的螺旋滾道因磨損嚴重而喪失精度時，通常需修磨滾道才能恢復精度。修復時，絲杠和螺母應同時修磨，修磨后，更換全部滾珠，裝配后，進行預緊調(diào)整。（3）對滾道表面有輕微疲勞點蝕或腐蝕的絲杠，可考慮修磨滾道恢復精度，對疲勞損傷嚴重的絲杠副必須更換。子課題3靜壓螺旋傳動機構的維修螺紋工作面間形成液體靜壓油膜潤滑的螺旋傳動即為靜壓螺旋傳動。一、靜壓螺旋傳動的特點1．優(yōu)點（1）摩擦因數(shù)小，傳動效率可達99%，轉動靈敏。（2）無機械磨損，無爬行現(xiàn)象。（3）無反向空程。（4）剛性和抗振性較好。（5）不自鎖，具有傳動的可逆性。（6）適于各種轉速、載荷下工作。

2．缺點結構復雜，需要一套過濾精度高的壓力供油裝置，故成本高。二、靜壓螺旋傳動的結構及工作原理

1．結構靜壓螺旋傳動機構采用的是牙較高的梯形螺紋。在螺母每圈螺紋的中徑處開有3～6個間隔均勻的油腔。同一素線上同一側的油腔相連通，并用一個節(jié)流閥控制螺紋牙兩側的間隙和油腔壓力。

2．工作原理靜壓螺旋傳動機構的工作原理，如圖3-2-18所示。圖3-2-18靜壓螺旋的工作原理三、靜壓螺旋傳動機構的常見故障及修復方法

1．靜壓螺旋傳動機構的常見故障靜壓螺旋傳動機構在使用過程中常發(fā)生的故障是絲杠、螺母的表面磨損、腐蝕和疲勞剝落。液壓系統(tǒng)壓力不均勻、壓力油泄漏等。（1）表面