轴弯曲度测量教案

轴弯曲度的测量及说明 Written by Peter at 2021 in JanuaryP3501B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。

校轴的方案初步确定为冷校。

冷校采用螺旋千斤顶方便控制，其示意图见图（五）（图四半轴轴心在三维坐标系内的弯曲模型）(红色线为轴心弯曲曲线）（图五用螺旋千斤顶冷校轴示意图）。

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。

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
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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。

轴晃度和弯曲度测量以测量高压转子大轴的晃度和弯曲度为例。

将转子圆周分成8等分，以危急遮断器飞锤击出方向为1号，并沿转子全长选出8点作为百分表的测量位置，如图所示。

测量各点间的尺寸，并做好记录。

注意大轴弯曲度的测量必须在汽轮机转子完全冷却的状态下进行。

在各个测点处装好百分表，百分表的原始读数最好放在同一数值上。

盘动转子，每图转子晃动度及弯曲度的测量转一等分，记录一次各百分表读数。

当转动一圈后，检查百分表，仍应回到原始读数（要求连续校核两遍）。

根据百分表的读数，计算出各百分表在相对180°两点的读数差，记在记录图的中间，并以箭头表示向量，如图2-80所示，即图转子某断面晃动值为轴在该断面处沿四个方向的晃动值。

然后用图解法将各断面的晃动值综合起来，求出轴在四个方向的弯曲情况。

作图方法如图所示，以轴中心线为横坐标，把各个百分表的位置按距离比例，标在横坐标上；将各测点百分表同一方向读数差的一半值，按比例标在垂直坐标上，然后连接各点成弯曲折线（为便于说明起见表示成两直线），直线交点A为轴的最大弯曲点，与横坐标的距离B为该方向的弯曲度。

在四个方向的弯曲度中，选取最大的一个，就是轴的弯曲度。

图转子弯曲度（某一方向）对轮端面平面偏差的测量平面偏差包括被测对轮端面与主轴中心线的不垂直度（即瓢偏度）和端面本身的不平度，测量方法如下：将转子圆周按转子旋转方向分成8等分，并使危急遮断器飞锤击出的方向为1号。

在对轮端面左右、靠近边缘相对180°各装一只百分表如图所示。

要求百分表指针垂直于端面，两表与边缘距离相等。

放置两只百分表是考虑到转子在旋转时可能沿轴向移动。

测量前将转子用临时支架止推，将两百分表小数放至50的位置。

盘动转子一圈，检查两只百分表读数应一致。

然后盘动转子，每转一等分，记录一次，回到起始位置时，两只百分表读数仍应相等。

两只表同一直径的最大读数差减去最小读数差取其半数，即为对轮端面平面偏差。

发电厂水泵轴弯曲度的测量泵轴弯曲度的测量一、轴弯曲概述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。

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造成其摩擦力增大,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)对于汽泵来说，小汽轮机停机、启动操作不当也会造成轴弯曲停机后,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。

测量转子的弯曲度：
为测量轴最大弯曲部位和弯曲度，必须沿轴的同一纵断面设6~8只千分表（图一），测量时将转子全圆周八等分，顺序编号，其1点位置与飞锤方向相同。

各千分表测量杆垂直于轴的表面，测量前各千分表读数调整在同一数值，测量各千分表的距离a、b……（图一）。

盘动转子一周记录各测点读数，共测两遍。

（图二）外圈数字为位置Ⅲ处千分表的读数记录，然后将相对180的两个读数相减并除以2，再将计算结果按适当比例画一个箭头，箭头指向数值大的一侧，如此8各测点画出四个箭头，（图二）即为轴在该断面处严四个方向的弯曲值。

按此方法处理其余各千分表读数。

然后以轴中心线为横坐标，把在同一纵断面的弯曲值画在纵坐标上，连接各点，就可得出一条曲线，为简便起见，近似的画两条直线，交于M点；M点的纵坐标即为轴的最大弯曲度。

（图三）表示转子在2-6方向的纵断面弯曲曲线；同样根据测量记录可以画出1-5、3-7、4-8方向的曲线。

在四条曲线中取最大的一个弯曲值即为转子的弯曲度。

从图上不但可以看出弯曲度的大小，而且还能得出弯曲度最大的位置和方向。

图三
图二。

曲轴弯曲度检测
清洁曲轴，重点清洁曲轴的主轴颈位置。

清洁百分表，重点清洁百分表的测量头，清洁磁性表座，清洁V型块。

检查百分表，看百分表大小指针是否能灵活转动，如果指针有卡滞现象那么更换。

检查磁性表座，检查磁性表座各组成零件是否齐全，是否有损坏。

检查两块V型块的V型口的最低点是否对准，高度是否一致。

组装磁性表座。

正确组装好磁性表座。

安装百分表。

组装好百分表和磁性表座，再一次检查各旋钮的旋紧程度，不要有滑动现象，特别是百分表的夹装，再将磁性底座旋钮转至“ON〞档。

把V型块放置到钢板上。

两V型块最低点对准，高度保持一致。

根据曲轴的长度调整两块V型块到适宜的距离，以便放置曲轴。

把曲轴放在V型块上。

水平放置曲轴，不要倾斜，否那么会影响测量结果。

把磁性底座旋钮转至“OFF〞档，移动磁性表座，把组装好的百分表移动至曲轴中间主轴颈的位置，再把磁性底座旋钮转至
“ON〞档进行固定。

调整磁性表座连接件，使百分表测头垂直抵住曲轴中间主轴颈径向的最高点位置，并对百分表预压〔〕，即百分表小指针指向1。

调整好后锁紧百分表的调整螺母。

用大拇指和食指轻轻转动百分表表盘，使大指针完全对准表盘的“0〞刻度线。

双手慢慢转动曲轴一圈，一边转动一边仔细观察百分表大指针的转动情况。

读数，百分表大指针逆时针偏离0刻度线的最大格数与顺时针偏离0刻度线的最大格数之和再乘以所得结果那么为曲轴的圆跳动量，圆跳动量越大，那么曲轴弯曲度越大。

泵轴弯曲度测量1。

泵轴检修高压水泵结构精密，动、静部分之间间隙小，转子的转速高，轴的负荷重，因此对轴的要求严格。

轴的弯曲度一般不允许超过 0.05mm, 否则应进行直轴工作。

解体后若发现泵轴有下列情况之一时 , 应更换新轴.轴的表面有裂纹 ; 轴的表面有被高速水流冲刷而出现较深的沟痕 , 尤其是在键槽处，轴弯曲很大 , 经多次直轴而又弯曲。

对于泵轴个别部位有拉毛或磨损肘，可采用热喷涂或涂镀工艺进行修复。

2、轴弯曲测量测量轴弯曲时，应在室温状态下进行 .大部分轴可在平板或平整的水泥地上，将轴颈两端支撑在滚珠架或 V 形铁上进行测量 , 而重型轴如汽轮机转子轴，一般在本体的轴承上进行 .测量前应将轴向窜动限制在0.1mm 以内。

3、测量轴弯曲的步骤如下：（1）将轴沿轴向等分成若干测段,测量表面应尽量选择在正圆没有磨损和毛刺的光滑轴段。

(2）将轴的端面分成若干等份（一般为八等份）。

带联轴器的轴，可按联轴器的螺栓孔等分，如下图（a）；没有联轴器的轴，以键槽为起点等分 ,如下图（b)；并作上永久性记号。

等分点作为测点，以后的一切测量记录都应与这些记号一致 .（3）将百分表装在测量位置上（最好在每个测段都装一百分表），测量杆要垂直轴线，其中心通过轴心 , 如下图所示，将表的大针调到“5 0 ”处 , 把小针调到量程中间，然后缓缓将辅转动一圈 , 表针应回到始点 .轴弯曲测量（4）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，下图共有5个测量断面，每个断面测 8 点。

测量时各断面应测两次 , 以便校对，每次转动的角度应一致 , 读数误差应小于 0。

005mm.（5)根据记录，算出各断面的弯曲值。

取同一断面内相对两点的差值的一半 , 绘制相位图，如下图所示。

（6）将同一轴向断面的弯曲值，列入直角座标系。

纵座标表示弯曲值 , 横座标表示轴全长和各测量断面间的距离。

根据向位图的弯曲值可连成两条直线,两直线的交点为近似最大弯曲点 , 然后在该点两边多测几点，将测得各点连成平滑曲线与两直线相切,构成一条轴的弯曲曲线，如下图所示。

轴弯曲度测量教案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。

泵轴弯曲度测量1.泵轴检修高压水泵结构精密 , 动、静部分之间间隙小 , 转子的转速高，轴的负荷重，因此对轴的要求严格。

轴的弯曲度一般不允许超过 , 否则应进行直轴工作。

解体后若发现泵轴有下列情况之一时 , 应更换新轴。

轴的表面有裂纹 ; 轴的表面有被高速水流冲刷而出现较深的沟痕 , 尤其是在键槽处，轴弯曲很大 , 经多次直轴而又弯曲。

对于泵轴个别部位有拉毛或磨损肘 , 可采用热喷涂或涂镀工艺进行修复。

2、轴弯曲测量测量轴弯曲时 , 应在室温状态下进行。

大部分轴可在平板或平整的水泥地上 , 将轴颈两端支撑在滚珠架或 V 形铁上进行测量 , 而重型轴如汽轮机转子轴 , 一般在本体的轴承上进行。

测量前应将轴向窜动限制在以内。

3、测量轴弯曲的步骤如下：（1）将轴沿轴向等分成若干测段,测量表面应尽量选择在正圆没有磨损和毛刺的光滑轴段。

（2）将轴的端面分成若干等份（一般为八等份）。

带联轴器的轴,可按联轴器的螺栓孔等分，如下图（a）; 没有联轴器的轴，以键槽为起点等分，如下图（b）；并作上永久性记号。

等分点作为测点 , 以后的一切测量记录都应与这些记号一致。

（3）将百分表装在测量位置上（最好在每个测段都装一百分表）, 测量杆要垂直轴线 , 其中心通过轴心 , 如下图所示，将表的大针调到“5 0 ”处 , 把小针调到量程中间 , 然后缓缓将辅转动一圈 , 表针应回到始点。

轴弯曲测量（4）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，下图共有5个测量断面，每个断面测 8 点。

测量时各断面应测两次 , 以便校对 , 每次转动的角度应一致 , 读数误差应小于。

（5）根据记录 , 算出各断面的弯曲值。

取同一断面内相对两点的差值的一半 , 绘制相位图，如下图所示。

（6）将同一轴向断面的弯曲值 , 列入直角座标系。

纵座标表示弯曲值 , 横座标表示轴全长和各测量断面间的距离。

根据向位图的弯曲值可连成两条直线,两直线的交点为近似最大弯曲点 , 然后在该点两边多测几点 , 将测得各点连成平滑曲线与两直线相切,构成一条轴的弯曲曲线 , 如下图所示。