同軸度的測量及調(diào)整

1、同軸度調(diào)整的原因l 在機(jī)械工程中，常常涉及到聯(lián)軸器的安裝。聯(lián)軸節(jié)是聯(lián)接軸與軸或軸與回轉(zhuǎn)部件為一體，在傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過程中一起回轉(zhuǎn)而不脫開的裝置。聯(lián)軸節(jié)可以補(bǔ)償兩軸的相對位移，直到緩沖、減振和安全防護(hù)的作用。當(dāng)同軸度誤差超差后，軸的位置不正將造成軸承上受有附加力，從而嚴(yán)重地降低軸承的使用壽命，并加快軸承密封件的磨損，導(dǎo)致設(shè)備的泄漏現(xiàn)象出現(xiàn)。除此，同軸度超差還會造成機(jī)器振動(dòng)，機(jī)器噪音增加，能量消耗增加，零件疲勞破壞等一系列不良影響。 同軸度的測量誤差分析l 用百分表測量，是將百分表固定在一個(gè)基準(zhǔn)軸上，百分表測量桿指在調(diào)整軸的表面上，然后僅旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)軸而不旋轉(zhuǎn)調(diào)整軸，由此根據(jù)表上讀數(shù)進(jìn)行調(diào)整。其實(shí)，這

2、種測量已經(jīng)包含了軸的跳動(dòng)量，即端面跳動(dòng)影響了軸在垂直與水平方向的角度位移誤差，徑向跳動(dòng)影響了軸在垂直與水平方向的徑向位移誤差。解決的方法是在測量時(shí)同步旋轉(zhuǎn)兩軸，始終在調(diào)整軸的同一點(diǎn)處測量。但現(xiàn)場在檢查測量同軸度時(shí)，常有主體機(jī)件的半聯(lián)軸節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)困難，通常只轉(zhuǎn)動(dòng)另一半聯(lián)軸節(jié)。所以，在此情況下就會存在以上說的測量誤差 l 百分表測量裝置有誤差，影響了同軸度的測量值 如下圖所示，M1為基準(zhǔn)軸，M2為調(diào)整軸，兩軸間有一垂直方向的徑向偏移量度e（同軸度誤差常是任意方向的，本例是同軸度誤差的一種特殊情況），當(dāng)兩軸同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，百分表上即可得到讀數(shù)。為了比較調(diào)整軸相對于基準(zhǔn)軸的高低，將測量桿壓入時(shí)的示值規(guī)定為負(fù)，

3、反之為正。 同軸度測量時(shí)的一個(gè)重要的有效原則 :即水平方向示值之和應(yīng)與垂直方向示值之和相等，誤差為0.02mm之內(nèi)。即： (a1+a3) - (a2+a4) 0.02; (b1+b3) - (b2+b4) 0.02; 同軸度找正的方法l一、軸-徑向雙表組合測量與校準(zhǔn)方法 軸-徑向雙表組合測量法的原理是基于兩軸間的角度位移誤差與徑向偏移誤差的測量。測量時(shí)，用百分表架將兩個(gè)百分表安裝在基準(zhǔn)軸（S）上，以用于測量調(diào)整軸（M）的同軸度誤差（如圖4所示），其中，徑向百分表的測量桿指向半聯(lián)軸器（或軸）的外圓表面并垂直于軸線，用于測量調(diào)整軸的徑向位移誤差值；軸向百分表的測量桿垂直于半聯(lián)軸器（或軸）的端面（平

4、行于軸線），用于測量調(diào)整軸的角度位移誤差值。測量時(shí)，分別在四個(gè)測量位置（0、90、180、360）進(jìn)行測量。舉例分析l已知：一水泵與電機(jī)用聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接。用軸-徑向雙表組合測量法進(jìn)行同軸度校準(zhǔn)，所測數(shù)據(jù)為：徑向百分表從0度位置至180度位置的測量值為 -0.36mm。軸向百分表從0度位置至180度位置的測量值為-0.12mm（可見下圖）。聯(lián)軸器直徑a=100mm，百分表測量點(diǎn)至電動(dòng)機(jī)上的前底腳的距離b=40mm，前后底腳的距離c=110mm。a1=0a3=-0.36b1=0b3=-0.12a4a2b4b2l（1）畫出一條代表基準(zhǔn)軸（S）軸線的水平直線，并確定畫圖所用的比例；l（2）按比例畫出百

5、分表測量點(diǎn)、電機(jī)前后底腳在基準(zhǔn)軸線上的投影位置P點(diǎn)、Q點(diǎn)和R點(diǎn)，使PQ=b=40mm，QR=c=110mm；l（3）根據(jù)徑向百分表示值的半值（=-0.18mm），在過P點(diǎn)的垂直線上作點(diǎn)C，使PC=-0.18mm（正值在上，負(fù)值在下），此點(diǎn)表示調(diào)整軸相對于基準(zhǔn)軸徑向偏移后的軸線所通過的位置；0180l（4）根據(jù)軸向百分表的示值(-0.12mm)，以C點(diǎn)為起點(diǎn)，在PC的延長線上作出D點(diǎn)，使CD=-0.12mm(正值向上，負(fù)值向下)。然后再過D點(diǎn)向右作一條平行于基準(zhǔn)軸線且其值等于調(diào)整軸半聯(lián)軸器端面測量處的直徑（約等于聯(lián)軸器直徑）的直線DE，使DE=100mm。這樣，C、D、E三點(diǎn)構(gòu)成了一個(gè)三角形CD

6、E，CED反映了半聯(lián)軸器（或調(diào)整軸）端面相對于垂直方向的傾斜程度，由于軸線與半聯(lián)軸器（或調(diào)整軸）端面垂直，故調(diào)整軸的實(shí)際傾斜角度也等于CED，因此，CE表示了調(diào)整軸軸線在徑向位移的基礎(chǔ)上相對基準(zhǔn)軸線角度位移后所在的位置；l（5）連接CE，即得調(diào)整軸的實(shí)際位置；l（6）由圖4可知，調(diào)整軸軸線上與電機(jī)前、后底腳相對應(yīng)的F點(diǎn)和G點(diǎn)分別偏離了基準(zhǔn)軸軸線上的對應(yīng)點(diǎn)Q和R點(diǎn)。為了使調(diào)整軸的軸線與基準(zhǔn)軸在一條直線上，必須在兩底腳處分別墊一個(gè)值等于QF和RG值的墊片。因此，通過此圖可按比例測量得QF（=0.23mm）和RG(=0.36mm)值，以制作墊片進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整公式：由圖可知：e=(a1-a3)/2;A

7、=(a1-a3)/2 +(b1-b3)L1/D（L1為前支點(diǎn)到百分表測量點(diǎn)的距離）；B=(a1-a3)/2 +(b1-b3)(L1+L2)/D （L2為前、后支點(diǎn)的距離） 此公式打端面時(shí)，為內(nèi)側(cè)，外側(cè)端面時(shí)軸向需添負(fù)號。上面只是垂直方向的調(diào)整。b3a3b1a1L1L2eBAMsD(b1-b3)/2l水平方向的調(diào)整可通過觀察表來達(dá)到，力求其處于正中水平位。調(diào)整到位后上緊螺絲時(shí)，要時(shí)刻觀察其表的變化（可將表轉(zhuǎn)到水平位置來觀察），注意上緊地腳時(shí)要按對角來進(jìn)行,若表變化數(shù)值太大,則可換其對角方向擰緊。地腳擰緊的注意事項(xiàng)二、雙徑向百分表組合測量與校準(zhǔn)方法雙徑向百分表組合測量與校準(zhǔn)方法l雙徑向百分表組合測

8、量法的原理是基于測量調(diào)整軸在兩點(diǎn)處相對基準(zhǔn)軸的徑向偏移誤差，從而用兩點(diǎn)確定調(diào)整軸的實(shí)際位置。測量時(shí)，用百分表架將兩個(gè)百分表沿徑向分別安裝在兩個(gè)“半聯(lián)軸器”上，注意兩個(gè)表要彼此位置成180度，即一個(gè)（M）在0度，另一個(gè)（S）在180度（如圖所示）。徑向百分表S用于測量調(diào)整軸在O點(diǎn)處的徑向偏移量，徑向百分表M用于測量調(diào)整軸在P點(diǎn)處的徑向偏移量。測量時(shí)，分別在四個(gè)測量位置進(jìn)行測量（百分表M在0度處設(shè)置為0，而百分表S在180度處設(shè)置為0），并首先根據(jù)0度和180度的測量值運(yùn)用圖解法解出調(diào)整軸的前后安裝底腳所需墊的墊片。 舉例分析l已知：一水泵與電機(jī)用聯(lián)軸器進(jìn)行聯(lián)接。用雙徑向百分表組合測量法進(jìn)行同軸度

9、校準(zhǔn)，所測數(shù)據(jù)為：百分表M從0度位置（設(shè)置為0）至180度位置的測量值為+0.28mm；百分表S從180度位置（設(shè)置為0）至0度位置的測量值為+0.16mm；兩個(gè)“半聯(lián)軸器”間的距離a（OP）=140mm；從調(diào)整機(jī)器的“半聯(lián)軸器”至電機(jī)前底腳的距離b=40mm；電機(jī)兩個(gè)底腳間的距離c=110mm。 l（1）畫出一條代表基準(zhǔn)軸軸線的水平直線，并確定畫圖所用的比例；l（2）按比例畫出百分表測量點(diǎn)、電機(jī)前后底腳在基準(zhǔn)軸線上的投影位置O點(diǎn)、P點(diǎn)、Q點(diǎn)和R點(diǎn)，使OP=a=130mm，PQ=b=40mm，QR=c=110mm；l（3）根據(jù)徑向百分表S在0度處示值的半值(=+0.08mm)，在過O點(diǎn)的垂直線

10、上作點(diǎn)H，使OH=+0.08mm，如果此值為正，則應(yīng)位于直線上方，反之，則應(yīng)位于直線下方。正值的意義在于：待調(diào)整軸的軸線在此點(diǎn)已高于基準(zhǔn)軸的軸線。因此，H點(diǎn)表示調(diào)整軸相對于基準(zhǔn)軸在O度處徑向位移后的軸線所通過的位置；l（4）根據(jù)徑向百分表M在6點(diǎn)處示值的半值（=+0.14mm），在過P點(diǎn)的垂直線上作點(diǎn)J，使PJ=+0.14mm。同理，J點(diǎn)表示調(diào)整軸相對于基準(zhǔn)軸在P點(diǎn)處徑向位移后的軸線所通過的位置。l（5）通過H和J點(diǎn)，畫出一條直線，此直線即表示調(diào)整軸軸線在垂直平面內(nèi)相對基準(zhǔn)軸的實(shí)際位置。l（6）由圖5可知，調(diào)整軸軸線上與電機(jī)前、后底腳相對應(yīng)的J、M點(diǎn)分別高于基準(zhǔn)軸的對應(yīng)點(diǎn)Q、R點(diǎn)。為了使調(diào)整軸

11、的軸線與基準(zhǔn)軸在一條直線上，必須在兩底腳處分別減一個(gè)值等于QM（=0.158mm）和RN(=0.209mm)值的墊片。l具體可以上圖參考。三 、三表法測同軸度l三表法是用于當(dāng)軸承為滑動(dòng)軸承時(shí)，為了消除軸本身在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的竄動(dòng)而產(chǎn)生的大偏差，故在軸向位置上的相對180度上用個(gè)表來打其軸向值。讀數(shù)則為兩表在同一位置讀數(shù)和的一半。如：1表為：a1、a2、a3、a4；l 2表為：a1、a2、a3、a4l最后軸向讀數(shù)則為： a1=(a1+a1)/2、 a2=(a2+a2)/2 、 a3=(a3+a3)/2 、a1=(a4+a4)/2l最后其調(diào)整量的求法與前相同。三者間的比較l對于軸-徑向雙表組合法來說，雙徑向表組合測量法的優(yōu)點(diǎn)為：同軸度誤差的評估變得較為簡單；特別在兩個(gè)“半聯(lián)軸器”分離較遠(yuǎn)時(shí)，本方法更為精確；易于以圖形來顯現(xiàn)出調(diào)整軸軸線的位置，畫圖更為簡單；測量過程不會象軸-徑向雙表法那樣易受兩個(gè)軸的軸向竄動(dòng)的影響。但它們的缺點(diǎn)是：兩根軸必須時(shí)同旋動(dòng)；在兩個(gè)“半聯(lián)軸器”間距離很小時(shí)，精度稍差。三表打法則用于前述的有滑動(dòng)軸承存在的竄動(dòng)情況。聯(lián)軸節(jié)測量的要求l聯(lián)軸節(jié)有多種類型，按裝配形式、性能、使用條件不同可劃分為下列幾種形式聯(lián)