零件熱裝探討

孫海玲

（鞍鋼教育培訓(xùn)中心，遼寧 鞍山 114032）

·探討與創(chuàng)新·

零件熱裝探討

孫海玲

（鞍鋼教育培訓(xùn)中心，遼寧 鞍山 114032）

針對熱裝零件過程中，過盈量選擇不當(dāng)，加熱溫度判斷不準(zhǔn)確和軸向間隙消除方法不對，以及在熱裝齒接手和齒輪時，軸向間隙過大，不符合技術(shù)規(guī)程要求的問題，介紹熱裝零件的程序和方法，尤其是加熱溫度的判別和軸向間隙的消除方法，實用、有效。

零件；熱裝溫度；熱裝

在設(shè)備檢修過程中，按圖紙及技術(shù)要求規(guī)定，將經(jīng)檢驗合格的零件通過各種形式連接起來成為組件、部件的工作稱為裝配。裝配工作分為冷裝、熱裝和常溫下裝配。本文重點探討零件的熱裝。

一、零件的熱裝分析

熱裝就是利用物體受熱后膨脹的原理，采用各種手段使零件加熱到一定溫度然后再進(jìn)行裝配的方法。

零件熱裝是裝配工作的重要方法之一。對于檢修鉗工來說掌握這種裝配方法非常重要。熱裝適合于配合零件，尤其是過盈配合零件。確定零件是否需要熱裝的方法是要根據(jù)零件的大小，配合尺寸公差，零件的材料等條件來確定的。一般過盈量大的應(yīng)優(yōu)先選用熱裝，有些工件雖然過盈量不大，但是軸與孔都是鋼質(zhì)材料的，也應(yīng)考慮熱裝。對于一些較小的零件，如滾動軸承的裝配一般應(yīng)優(yōu)先選用熱裝為宜。從聯(lián)軸器的裝配來看，無論是哪一種聯(lián)軸器，其孔與軸的配合都必須具有一定的過盈量，不管其過盈量要求大與小，首先應(yīng)選用熱裝方法。

從以上分析來看，熱裝方法很少受條件制約，其標(biāo)準(zhǔn)方法又比較簡單而且實用。

二、零件裝配的加熱方法

熱裝零件的加熱方法比較多，一定要量體裁衣，做到零件加熱方法選用準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)實用，下面舉例說明。

1.電感應(yīng)加熱。這種方法適合大型齒圈加熱，需要特別指出的是電纜圍繞加熱工件時不能太密，要留出散熱空間，如果散熱條件不好，易燒斷電纜。

2.軸承加熱器加熱、齒輪加熱器加熱。這兩種加熱器都是專業(yè)加熱器，加熱效果較好而且環(huán)保，屬于無污染加熱器。

3.油箱加熱。一般小型工件，過盈量又不太大的工件都可以選用油箱加熱來進(jìn)行裝配。但要注意幾個問題，零件在油箱中加熱時一定要懸掛，工件要全部浸入油中，而且工件不能和油箱底部有接觸。因為長時間使用，油箱底部沉淀污物較多，工件沉到底部時被污物污染是不能裝配的。工件放入油箱后，油箱油面要低于油箱口200mm左右，防止工件放入油中油溢出油箱。加熱時要注意油溫，嚴(yán)防超出所用油的閃點以免發(fā)生火災(zāi)。

4.木柴加熱法。將工件墊起來，圍上木柴點燃即可。選用這種方法加熱適合不太重要的零件，而且還要經(jīng)常翻轉(zhuǎn)工件，使工件受熱均勻，這種加熱方法適合野外作業(yè)。

5.火焰加熱法。采用此種方法是將零件墊起來，用自制的煤氣盤加熱，這種方法適合大型工件，而且工件較薄的加熱，加熱速度較快，但是在加熱過程中需要翻轉(zhuǎn)工件，使工件受熱均勻，對于一些不太重要的工件還可以用焊槍或割槍加熱。采用割槍或者焊槍加熱工件時，一定注意凡是工件較厚時，要把工件互成120°架起來，工件孔的上部蓋上鐵板，鐵板中間割一小孔，把割槍點著后放入小孔加熱工件，如果工件過盈量較大，最好保溫一段時間待工件均勻的膨脹后再進(jìn)行裝配。

三、加熱溫度的計算

零件的加熱過程是一個十分重要的環(huán)節(jié)，加熱溫度不夠工件的膨脹量不夠，加熱溫度過高則易使被加熱工件退火。嚴(yán)格的講加熱溫度應(yīng)該小于該零件的淬火后回火溫度。有些零件淬火后回火溫度很低，只有270℃，嚴(yán)格控制好加熱溫度是保證零件強(qiáng)度、硬度及耐磨性能的重要保證，常用的零件加熱溫度計算如下：

式中：T——零件加熱溫度；a——加熱零件的膨脹系數(shù)；Δ1——配合最大公盈，mm；Δ2——熱裝時的間隙量；d——配合直徑；t——室溫，一般取20℃。

常用金屬材料的熱膨脹系數(shù)：鋼、鑄鋼0.000011、鑄鐵 0.000010、黃銅 0.000018、青銅0.000017、 紫 銅 ——0.000017、1C r18Ni9T i——0.000017。

在實際生產(chǎn)中，對零件加熱的溫度計算還有一種更簡單的方法，那就是將零件加熱到100℃，每加熱10℃工件脹0.01mm，根據(jù)這種方法估算的工件膨脹量基本和公式法計算的一樣，非?？旖荻冶容^準(zhǔn)確，是設(shè)備檢修工人必須掌握的一種方法。

四、加熱溫度的判斷

沒有手提式測溫槍時可以采用以下幾種簡單實用的加熱溫度判斷方法。

1.有機(jī)玻璃檢測法。因為有機(jī)玻璃的熔點是108℃，在滾動軸承裝配時，金屬保持架軸承裝配的加熱溫度一般在110℃左右，當(dāng)軸承加熱到一定時間后，用有機(jī)玻璃壓到工件表面上，如果有機(jī)玻璃不熔化，說明加熱溫度不夠，則需繼續(xù)加熱；當(dāng)有機(jī)玻璃壓到工件上融化了，說明溫度達(dá)到要求，可以裝配。

2.焊錫檢測法。焊錫的熔點是232℃，有很多工件在裝配技術(shù)要求上是加熱溫度230～235℃，正好和焊錫的熔點相對應(yīng)。把需要加熱的工件加熱到接近230℃時，隨時用焊錫壓到工件表面上，如果焊錫不熔化繼續(xù)加熱工件，如果焊錫熔化，說明達(dá)到零件裝配溫度，可以裝配。

3.鉛絲檢測法。鉛絲（保險絲）的熔點是327℃，有很大一部分工件裝配加熱溫度為327℃左右，把需要加熱的工件加熱到接近327℃時，用鉛絲壓到加熱工件表面上去，鉛絲不熔化說明加熱溫度不夠，則繼續(xù)加熱；如果鉛絲熔化，說明達(dá)到了零件的加熱溫度，可以裝配。

五、加熱零件過盈量的選擇

熱裝零件過盈量選擇十分重要，有些零件在裝配時有技術(shù)要求，過盈量規(guī)定好了。但是有很多零件在裝配時沒有過盈量的規(guī)定，往往造成過盈量選擇不準(zhǔn)確，在生產(chǎn)實際中，經(jīng)常發(fā)生聯(lián)軸器裝配過緊，在更換軸承時，聯(lián)軸器抓不下來，只好割掉聯(lián)軸器去換軸承。可以按照下面經(jīng)驗公式去選擇合理的過盈量

式中：（0.8～1.6）——過盈系數(shù)；

D——配合孔直徑。

過盈量系數(shù)選擇的原則是高速重載時選用較大系數(shù)，低速輕載時選用較小系數(shù)。

六、消除冷卻后的軸向間隙

聯(lián)軸器、齒輪等零件在熱裝冷卻后，會在軸間處產(chǎn)生軸向間隙。工件越大，產(chǎn)生的軸向間隙越大，最大時能產(chǎn)生3mm左右的間隙，而所有技術(shù)要求都規(guī)定了軸與工件要貼嚴(yán)。為了消除軸向間隙，常用頂壓法、拉緊法、錘擊法和壓重物法去消除軸向間隙。這些方法在較小的工件裝配上效果比較滿意。但是在較大的工件的裝配上，效果不理想。要消除軸向間隙可用冷卻法。冷卻法有水冷卻和風(fēng)冷卻兩種。在較大工件熱裝后，由于熱脹冷縮的原因，在工件與軸肩處一定會出現(xiàn)大小不等的間隙。要避免這個間隙發(fā)生，可在工件裝到軸肩貼緊后，馬上用涼水冷卻軸肩與工件配合處，貼軸肩處的工件急劇冷卻收縮，抱緊軸，迫使工件向一個方向收縮，這種情況如果過盈量選擇正確，能使工件與軸肩處不產(chǎn)生間隙，效果非常好。在工件不準(zhǔn)用水冷的情況下，可以使用風(fēng)冷卻，方法同水冷卻一樣，但是風(fēng)冷速度慢，效果不如水冷卻。

七、熱裝時應(yīng)該注意的幾個問題

1.熱裝時零件軸與孔要事先清理干凈，不準(zhǔn)有毛刺、銹蝕、劃傷，尺寸要準(zhǔn)確。

2.熱裝時動作要快而準(zhǔn)確，一次裝到底，不能中途停留，如果裝不上不準(zhǔn)強(qiáng)行裝配，應(yīng)立即取下工件，待處理完故障后再重新加熱裝配。

通過在生產(chǎn)實際中使用證明，這些方法確實可靠、實用、簡單，使熱裝零件的質(zhì)量得到了有力保證。

[1]機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[2]文斌.聯(lián)軸器設(shè)計選用手冊[M]].機(jī)械工業(yè)出版社.

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1671-0711（2016）06-0036-02