拖拉机、汽车上的发动机机体、变速器壳体、主传动器壳体以及后桥壳体等,都属于大型基础件,它们的技术要求高,价格昂贵,因此在维修时必须给以特别的关注。
1.装配前的检验
(1)装配前检验的必要性
①大型壳体件容易产生变形。大型壳体件一般由铸造而成,内部残留着铸造应力。这些残余应力虽然会随着时间的推移而趋于均匀分布,但是不平衡的残余应力在释放和扩散的过程中往往引起零件变形。因此,如果大型壳体件毛坯不经过良好的时效处理,在此后进行的机械加工中产生变形难以避免。
②大型壳体件在进行机械加工时,局部切削可能破坏壳壁局部的应力平衡,从而在加工部位引起再变形。另外,如果加工工艺不够完善、基准选择不当等也会引起壳体变形。
③在反复的转运过程中,大型壳体件容易遭受损坏。
④市场上假冒伪劣产品防不胜防,因此有必要加以防范。
大型壳体件的变形一般不明显,所以在修理中常常被忽视。
(2)大型壳体件变形的危害
大型壳体件的变形对修理质量和使用性能有着重大影响。有的机动车在更换了大型壳体件以后,屡次发生相关零件损坏,往往就是由于壳体产生了变形。
①影响使用性能。由于轴承座的中心线变位,使转轴、轴承和齿轮之间难以达到正常的配合关系,造成齿轮的旋转平面偏摆,容易出现自动跳挡的故障。
②缩短零件寿命。壳体变形破坏了轮齿的正常啮合,使轮齿的实际啮合接触面积减小,工作负荷集中分布在齿面较小的区域内,致使接触应力增大,从而加速齿面上的点蚀和剥落损坏。
③妨碍装配进程。当轴承承孔的同轴度或者端面对中心线垂直度的公差超过规定值时,将使零件的装配工作难以进行。如果强行安装,将导致轴承的负荷增大而出现早期损坏。
(3)装配前的检验项目
①检查大型壳体件有无裂纹和损伤,壳体上各部位螺纹的损伤不得多于2牙;
②检查前后、左右轴承承孔的同轴度公差;
③检查轴承承孔中心线对壳体端面的垂直度公差;
④检查壳体纵轴线对横轴线的垂直度;
⑤检查各轴孔中心线的平行度;
⑥检查壳体平面是否发生了变形;
⑦检查轴承座与壳体的配合关系。
2.尽量预防装配应力的产生
所谓“装配应力”,是指由于零部件装配不当而形成的额外的、有害的内应力。当装配应力达到一定程度,一遇到较大的载荷便释放出来,使零部件遭受破坏。装配应力是零部件屡次出现相同形式损坏的重要原因之一。
(1)装配应力产生的原因
①零件变形。这种变形是由于以下因素造成的:毛坯上存在的铸造残余应力;零件焊接时,由于局部高温,使焊件的体积和金相组织发生改变,从而形成焊接应力;外力引起零件变形。例如在安装柴油机高压油管时,如果油管变形,角度不对,喷油器(或者出油阀)接头的中心线与高压油管喇叭口的中心线偏位,操作者强行扭动高压油管进行装配,因而产生装配应力。加上高压油管又细又长,工作时的振动频率很高,容易造成高压油管在接头处折断。有的柴油机在2个月内损坏六根高压油管,就是由这种装配应力引起的。
②中心线偏移。例如安装履带式拖拉机的前梁时,由于没有检查左右纵梁的平行度,在左右纵梁一高一低的情况下强行装配,甚至使用撬棒硬撬,形成强大的装配应力,极易造成前梁断裂。
③零件错位后盲目拧紧。例如东方红75履带式拖拉机的托架固定座螺栓已经松动,导致托架、车架和后轴三个零件之间错位,但是没有及时发现。发现螺栓松动后,就盲目地拧紧托架的固定座螺栓,于是在这三个零件之间形成装配应为,一旦遇到冲击载荷,容易造成牵引装置托架断裂的故障。
(2)预防装配应力产生的主要措施
①对大型壳体件进行时效处理,释放其残余内应力。时效是金属热处理学中的一个专用名词几,它是指工件不加热,仅仅依靠长时间存放,或者加热到较低的温度,并且进行长时间保温,再缓慢冷却到室温,以便使工件的性质、形状和尺寸趋于稳定的处理过程。不加热称为自然时效,加热称为人工时效。
②在正式装配之前,对零件做仔细的检查,特别要检查大型壳体件的同心度、平行度和垂直度,查明零件变形的真正原因,并且及时予以修复或者矫正。
③当连接件松动后,首先要纠正零件之间的位移,然后再拧紧紧固螺栓。
④当零件累次发生相同形式的损坏,或者安装出现困难时,应当先查明原因,检查零件是否发生了变形,或者对中不准确,切忌盲目施力和强行装配。