轴弯曲度测量教案Word 文档
轴弯曲测量和校直
轴弯曲测量与校正教学目的通过对轴弯曲测量及校直理论学习与实际操作，使学员掌握轴弯曲测量及校直的方法、步骤。
能够进行一般的轴弯曲测量，绘制轴弯曲曲线图，确定轴弯曲的最大弯曲点位置和弯曲值。
并根据轴弯曲的情况选择适当的校直方法进行一般的校直工作。
教学方法通过模拟弯曲轴，理论与实际相结合，讲述轴弯曲测量、校直的方法、过程和操作要点。
教学内容•轴弯曲测量前的检查----对轴进行清扫，外观检查，判断轴的基本情况。
•轴弯曲的测量----正确使用百分表测量、记录转轴各段截面跳动情况，计算绘制截面弯曲向量图，根据各截面弯曲向量图绘制弯曲曲线图，分析确定最大弯曲值及最大弯曲点位置。
直轴前的检查----对轴进行必要的金相检查，以进一步确定轴的整体情况，为直轴做好前期工作。
直轴的方法----机械加压直轴法；捻打直轴法；局部加热直轴法；局部加热加压直轴法；内应力松弛直轴法。
概述转动机械是发电厂设备组成的重要部分，如汽轮机、发电机、电动机、给水泵、循环水泵、凝结水泵、风机以及各类中低压水泵等。
这些设备运行性能的好坏，直接影响机组的经济性和安全性。
这些转动设备在发电厂占据着极其重要的地位。
而对这些转动设备最应引起重视的莫过于转轴，而最易出现问题的也恰恰在转动轴上。
此外，还有一些设备虽然不是转动机械，如阀门、设备的推拉机构等，这些设备中存在轴向承力的阀杆、推拉杆等，这些阀杆、推拉杆出现弯曲的几率也较大，实际检修中出现异常的几率会更高，轴、阀杆、推拉杆弯曲是发电厂设备设备故障较高的部件，转轴、阀杆、推拉杆一般精度较高，价值较大，出现弯曲修复的必要性很高。
在我们现场可进行操作的一般为弯曲情况测量和中小型水泵泵轴、阀杆、推拉杆的校直。
一、轴弯曲测量前的外观检查对拆卸后的泵轴、阀杆、推拉杆等表面进行外观检查时，一般情况下不需要特意加以修整，只需要清除油污，用细砂布打光，对有拉毛或有毛刺的地方用什锦铿修整光滑，使泵轴清洁即可。
检查是否有沟痕，轴颈表面是否有擦伤、碰痕，如果有，则应专门进行修整。
轴弯曲度的测量及说明
P3501B上半轴弯曲情况描述一.轴心弯曲点测量说明图（一）如上图所示：理论上，如果轴的弯曲方向只有一个，在忽略测点截面积的圆柱度以及在不改变轴两端支撑位置的前提下，每个测点沿轴向截面积的高点应该是沿轴向的一条直线。
如上图，假设A为起点，C为该测点截面积的高点，则A点为该点截面积的低点。
那么D点与B点应该为“0-0”，这样就可以在平面直角坐标系中连接各测点，得出该轴的弯曲图。
但以P3501B上半轴的弯曲情况为列，说明该轴的弯曲情况。
（表一）各测点截面积的弯曲情况0°45°90°135°180°225°270°315°360°测点1 0 0 0 0 0 0 0 0 0测点2 0 0 0 0 0 0 0 0 0测点3 0 +5 +6 +2 -8 -13 -15 -12 0测点4 0 +13 +12 -7 -34 -48 -50 -34 0测点5 0 +26 +25 -8 -52 -75 -80 -60 0测点6 0 +37 +36 -14 -75 -107 -112 -73 0 图（二）测点截面积等分图图（三）测点分布图二．轴心弯曲示意图及校轴初步方案从表一和图二中可以看出该轴各测点截面积的高点在“90°~270°”，即GOC这条线上，如果该轴只有一个弯曲点，那么，理论上与GOC垂直的AOE 上，即A点与E点的表值应为“0-0”，但从表一和图二中可以看出E（180°）点与H（315°）点基本处于“0-0”的状态，这就说明该轴有两个不在同一平面内的弯曲点，如果要画出该轴轴心的弯曲曲线，就必须在三维坐标系内进行，由于该轴在三维空间内有两个弯曲方向，因此所选则的测点的界面由于轴变形，就不会是标准圆，而是一个椭圆。
（图四所示为该半轴在三维坐标系内的弯曲曲线图）校轴就必须分两步进行，第一步先将轴的弯曲曲线调校到一个平面，第二步再在同一平面内校轴。
轴弯曲测量
轴弯曲的测量晃动与瓢偏测量轴弯曲的测量轴的弯曲变形分为两种:即临时性弯曲变形和永久性弯曲变形。
前者是轴受外力(机械力或温差应力)弯曲时，其应力在该材料的弹性极限范围内,当外力除掉后，弯曲变形随之消失,这种变形为弹性变形；后者是轴受外力(机械力或温差应力)弯曲时,所受应力超过该材料的屈服极限，存在残余弯曲变形,这种变形称为塑性变形。
临时性弯曲变形是任何轴都存在的,是设计时充分考虑了的，不会影响轴的使用。
而永久性弯曲变形是影响轴的正常使用的,是不允许存在的。
现在所讨论的轴弯曲的测量就是指对永久性弯曲变形的而言的。
一、轴弯曲产生的原因1、设备运输或停放不当,由于受有机械外力的作用而造成轴的永久性弯曲变形。
2、由于材质不佳或加工不良,使轴内存有残余应力,运行时此种应力消失导致轴的永久性弯曲变形。
3、由于安装、检修质量不好或运行方式不当,造成动静部分在运转中的强烈摩擦或转子振动,均能使轴产生永久性弯曲变形。
汽轮机轴的永久性弯曲变形多属于这种原因。
下面就几种情况来讨论。
(1)运行中强烈振动导致轴弯曲这多是安装检修中对轮找中心不良,转子不平衡(或因叶轮磨损,更换部件等使转子平衡破坏),轴承间隙过大、轴承座或地脚螺栓松动等所造成的。
（2）运行中局部摩擦过热使轴弯曲这多是由于安装检修中动静部分间隙留得过小所造成的,例如汽轮机端部轴封或隔板汽封局部发生家擦,摩擦部分金属受热膨胀,因周围温度较低部分金属的限制而承受压应力所致。
如图a所示,其应力分布情况如图b，当压应力大于该温度下金属的屈服极限(屈服极限随温度升高而降低)时,则产生塑性变形,即受热部分金属受压而缩短;完全冷却后,轴就产生相反方向的永久性弯曲,摩擦伤痕处于轴的凹面侧,此时应力分布如图(c)所示。
根据相同原理可采用局部加热直轴法把轴校直,即在轴弯曲处凸侧局部加热使其产生塑性变形,冷却时则因附加应力而使轴伸直，应力分布如图d所示。
(3)汽轮机停机、启动操作不当造成轴弯曲停机后,汽缸内上部温度高于下部温度,轴的下部比上部冷却快,轴将向上弯曲,随着冷却时间的延长,汽缸内温度逐渐趋于均匀,轴弯曲逐渐减少而接近自然伸直。
轴弯曲测量
冷直法 局部加热法 内应力松弛法 机械加热直轴法
利用手摇螺旋压力机校直：轴径较小及弯曲较大 时，可采用此法。首先将轴放在三角缺口块内架 住，或放在机床上利用顶针顶住轴的两端，然后 将轴弯曲的凸面顶点朝上。用螺旋压力机压住凸 起顶点，向下顶压，直到轴校直为止。 用螺旋千斤顶较直：当轴的弯曲量不大时（为轴 长的1%以下），可以在冷态下用螺旋千斤顶较直。 在矫直时，考虑到轴的回弹，要过矫一些，才能 保证矫正后的轴比较正直。这种方法的精度可达 到每米0.05-0.15毫米。
预先将轴固定，凸面朝上，然后用外加载荷将弯曲 轴向下压，在凸面造成压缩应力，然后再在凹面处 加热，亦可直轴。此法仅适用于弯曲度较小的轴。
谢谢大家
1.对轴的弯曲状态的分析，是依据轴各截面的测量 记录及弯曲向量图进行的。从上图中可以轴各截面 的最大弯曲向量位于同一方向，说明该轴只一个弯。 2.如轴各截面的最大弯曲向量不在同一方位，则说 明该轴不止一个弯。此时应据截面的最大弯曲向量 方位，绘制另一轴向的弯曲曲线图。
*表不能回零 表自身问题、表座或表架不牢固 轴出现轴向窜动 *最大弯曲点不在标记之间 出现上述问题需多次测量 *测量过程中旋转到键槽等位置时，要提起表杆， 避免损坏百分表
校直时，先将轴平放在两支承上，使弯曲部分凸 面向上，并在轴的最大弯曲处用湿石棉布包扎。 此石棉布轴向开口0.15d×0.2d或径向开口 0.35d×0.2d（d为轴的直径）的长方形口，然 后在开口处用氧乙炔焰加热3-5分钟（采用强力 焊炬，并且使氧气压力增至4-5大气压），温度 达到500-600℃后，用干燥的石棉布覆盖受热处， 保温10-15分钟，最后用压缩空气吹，使之迅速 冷却。轴的弯曲变化情况可由百分表测量。一次 未能校直可以重复进行，校直后，轴应在加热处
实训任务七：曲轴磨损及弯扭变形的检测与维修
实训任务七：曲轴磨损及弯扭变形的检测与维修一、实训目标1、知识目标（1）了解汽车曲轴轴径的磨损规律;（2）了解汽车曲轴弯曲对发动机的影响.2、能力目标（1）掌握汽车曲轴轴径磨损的检验方法;（2）掌握汽车曲轴弯曲度的检验方法.二、实训场所：汽车实训中心汽车检测故障区三、任务要求1、熟悉汽车曲轴磨损以及弯曲对发动机影响的基本知识。
2、掌握使用外径百分表测量汽车曲轴弯曲度的方法。
3、熟练掌握汽车曲轴轴径磨损和弯曲度的检验方法。
4、旷课、事假两次以上者、盗用他人勾绘成果者单项实习成绩以零分记载；旷课事假一次者单项成绩按不合格记载。
四、实训步骤1、教师宣布实训任务及要求，各小组长领取实训工具；2、用水平钢板、v型架支撑曲轴；3、安装要磁性表座和百分表；4、将百分表的表头抵放在主轴径上，缓慢旋转曲轴一圈，读取汽车曲轴轴径的圆跳动误差。
5、曲轴主轴径圆跳动误差低于0.05mm以下，可不用修整，若在0.05-0.10mm 之间可以对轴径加以磨削，若超过0.10mm，则必须加以校正。
6、用千分尺测量主轴径的直径（至少两个方向），最大直径与最小直径之差，即为圆柱度误差。
圆柱度误差超过0.025mm，应按规定尺寸进行修磨。
7 、收拾工具、整理现场。
五、实训形式：1、以小组为单位进行的实训。
2、分组进行，每组4-6名成员，组长1名。
六、实训设备与仪器：充电机、蓄电池、数字万用表、故障解码仪、汽油5升以及汽车常用工具等。
七、成绩评定方法能够按规定时间内正确找出故障的原因占50%，分析故障占25%，排除故障20%，现场卫生和工具整理5%.附：实训报告。
曲轴测量教案
实践教学教案用纸
实践教学教案用纸
教案用纸附页
提要教学内容、方法和过程附记
一、安全教育
1、人身安全教育与实训纪律要求
2、设备、量具的安全、规范使用
二、训练考生操作试卷填写的速度、规范性、准确性
1、信息表格
操作项
目曲轴测量考生姓名
工位号准考证号
曲轴编
号考试时间30分钟
2、设施设备
⑴游标卡尺（0-150mm）、⑵千分尺（0-25mm）、⑶千分尺（25-75mm）、
⑷千分尺（75-100mm）、⑸百分表（1-5mm）、⑹V形铁、⑺电筒、⑻抹布、
⑼标签、⑽记号笔、⑾磁力表座、⑿测量平台。
三、分组操作训练与巡回指导
实践教学教案用纸
教案用纸附页
提要教学内容、方法和过程附
记
一、针对问题，再次讲解工位上的配套标签
二、针对问题，再次讲解量具的清洁与较零
三、针对问题，再次讲解测量部位的清洁、检查
四、针对问题，再次讲解测量方法、动作及正确读取测量值
五、针对问题，再次讲解百分表和磁性表座的组装
六、针对问题，再次讲解读取百分表的测量值并规范记录
七、针对问题，再次讲解测量结果的记录、计算
为计算气缸体的圆柱度误差，请将上表中正确的数值填写到下列公式中，并计算出结果。
（1）气缸圆度误差上部面计算：（—）÷2 =
气缸圆度误差中部面计算：（—）÷2 =
气缸圆度误差下部面计算：（—）÷2 =
（2）气缸圆柱度误差计算：（—）÷2 =
教案用纸附页
实践教学教案用纸
教案用纸附页。
实训七 EQ6100发动机曲轴的弯曲度、扭曲度测量
实训七 EQ6100发动机曲轴弯曲度、扭曲度的测量（3课时）
一、实训目标：
2、掌握检修曲轴的弯曲方法。
3、掌握检修曲轴的扭转方法。
二、实训重点与难点：
2、检修曲轴的弯曲方法。
3、检修曲轴的扭转方法。
三、实训设备：EQ6100发动机曲轴、千分尺、
四、实训安排：讲授---演示----观摩---分组操作---小结
实训理论内容
1、曲轴的弯曲度的测量
（1）将曲轴两端主轴颈支承在V型块上；
（2）用百分表触头抵住中间主轴颈，慢慢转动曲轴一周，百分表所示最大摆量除以2即为弯曲度，其值不得大于O.15mm；
2、曲轴扭曲度的测量
（1）将曲轴的第一和第七道主轴颈支承在平板上的V型块上，然后把第一和第六缸连杆轴颈转动到水平位置，在这二个同位连杆上测得的高度差即为曲轴的扭转量，并由此求得扭转角θ=360ΔA/2лR=57ΔA/R
式中：R——曲轴半径(mm)。
EQ6100 R ＝57.5± 0.10(mm)；
其值不得大于0.10度；
实训操作内容
六、实训分组练习：学生分组操作，教师巡回检查进行指导并及时纠正学生操作时的错误。
七、实训小结：1、检修曲轴轴颈方法。
2、检修曲轴的弯曲方法。
3、检修曲轴的扭转方法。
八、实训作业：实习报告一份。
2、曲轴
以上数据仅供参考
因工具不同，如果测量范围在±0.02内视为正确值。
轴弯曲的测量
4、将百分表装在测量位置上(最好在每个测段都装
一个百分表),测量杆要垂直轴线,其中心通过轴心。
将表的大针调到"0"处, 把小针调到量程中间,然
后缓缓将轴转动一圈,表针应回到始点。
、将轴按同一方向缓慢地转动,依次测出各点读
数,并作好记录。读数误差应小于0.005mm 。
6、根据记录,算出各断面的弯曲值.取同断面内相
临时性弯曲变形是任何轴都存在的,是设
计时充分考虑了的，不会影响轴的使用。而
永久性弯曲变形是影响轴的正常使用的,是不
允许存在的。现在所讨论的轴弯曲的测量就
是指对永久性弯曲变形的而言的。
二、轴弯曲产生的原因
1、设备运输或停放不当,由于受有机械外力的作
用而造成轴的永久性弯曲变形。
2、由于材质不佳或加工不良,使轴内存有残余应
(2)运行中局部摩擦过热使轴弯曲。这多是由于安装
检修中动静部分间隙留得过小所造成的,例如汽轮机
端部轴封或隔板汽封局部发生家擦,摩擦部分金属受
热膨胀,因周围温度较低部分金属的限制而承受压应
力所致。如图a所示,其应力分布情况如图b，当压应
力大于该温度下金属的屈服极限(屈服极限随温度升 高而降低)时,则产生塑性变形,即受热部分金属受压 而缩短;完全冷却后,轴就产生相反方向的永久性弯 曲,摩擦伤痕处于轴的凹面侧,此时应力分布如图(c) 所示。
个弯、弯曲方向及弯曲值。
轴弯曲的测量
一、轴弯曲的种类
轴的弯曲变形分为两种:即临时性弯曲变形和永
久性弯曲变形。前者是轴受外力(机械力或温差应力)
弯曲时，其应力在该材料的弹性极限范围内,当外力
除掉后，弯曲变形随之消失,这种变形为弹性变形；
后者是轴受外力(机械力或温差应力)弯曲时,所受应
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轴弯曲度测量教案
一、轴弯曲测量工器具准备
二、测量步骤
1.检查平台及平板是否放置牢固。
2.将平板和V型铁清理干净，将轴打磨光滑，无毛刺。
3.将V型铁支在轴的两端变径处。
4.防止轴窜动用V型铁靠在轴的变径处。
在平板上将轴颈两端支撑
在滚柱架或V型铁上，轴的窜动限制在0.10mm以内。
5.将轴的对轮端面八等分（可用纸做好并粘在对轮上，或直接在对
轮上标记），并标好序号，序号1点应定在有明显固定记号的位置，如键槽、止头螺钉孔，并把1点放在最上面，画图并标转动方向。
6.将测量段轴分成五个等分，测量点应选在无锈斑、无损伤的轴段
上，并做好标记，同时标出V型铁支承点位置（单位:mm）。
7.在各测量点上装一个百分表，百分表测量杆垂直轴线并通过轴心，
并指在圆面最高点上，从侧面检查各百分表测量杆应在一条线上，为方便记录，应将百分表面向测量人一侧，要求各磁力表座固定牢固。
8.将各表的大针调到“50”（转动百分表盘），小针调到量程中间，
缓缓盘动轴一圈，表针应回到初始点。
9.做记录图，将轴沿序号方向转动，依次记录各百分表在等分点的
读数，注意不要倒转（单位：0.01mm）。
10.根据记录图计算每个测段截面的弯曲向量值，取同一断面内相
对两点差值的一半即为轴的弯曲值，并制作向位图（单位：
0.01mm）。
11.根据各截面弯曲向位图，绘制弯曲曲线图，纵坐标为轴的弯曲
值，横坐标为全轴长和各测量截面的距离（按同一比例绘制），根据各交点连线成轴的弯曲曲线图。
12. 根据弯曲曲线图可以看出最大弯曲部位在C表处，转动轴找出最大弯曲值，，用钢板尺测量距离对轮端面距离，用半圆仪测量实际角
度，记录测量数据，并制作总结图。
13.答：最大弯曲部位在3点向4点10度处，距离对轮端面280mm处，最大弯曲值为0.125mm。
三、制图要求
1.端面等分图
2.测量尺寸图
3.实测记录图
4.相位图
5.弯曲曲线图
6.总结图
7. 答：最大弯曲部位在3点向4点10度处，距离对轮端面280mm处，最大弯曲值为0.125mm。
四、弯曲度测量标准
1. 测量弯曲值与实际值误差不大于0.01mm。
2. 轴向位置误差应在5mm以内。
3. 周向误差在22.5度以内。
五、试简述测量轴弯曲的方法。
答案: 沿整个轴长装若干只百分表，各表距离大致相等，各表杆要位于通过轴中心线的同一平面内，表杆接触的轴表面要选择整圆和无损伤处。
检查表的正确性后进行测量。
一般先按联轴器螺栓孔把轴端面等分，并编号作为测量方位，测量出每个方位各表所在断面的晃度，晃度的二分之一就是对应断面处的弯曲度。