一分钟让你读懂汽车万向传动装置
一、万向传动装置的功用和组成
1.功用
万向传动装置在汽车上有很多应用,结构也稍有不同,但其功用都是一样的,即在轴线相交且相互位置经常发生变化的两转轴之间传递动力。
如图5-1所示为在汽车中最常见的应用,位于变速器与驱动桥之间的万向传动装置。由于汽车布置、设计等原因,变速器输出轴和驱动桥输入轴不可能在同一轴线上,并且变速器虽然是安装在车架(车身)上,可以认为位置是不动的,但驱动桥会由于悬架的变形而引起其位置经常发生变化,所以在变速器和驱动桥之间装有万向传动装置正好可以满足这些使用、设计的要求。
2.组成
万向传动装置主要包括万向节和传动轴,对于传动距离较远的分段式传动轴,为了提高传动轴的刚度,还设置有中间支承,如图5-2所示。
图5-2万向传动装置的组成
二、万向传动装置的应用
万向传动装置在汽车上的应用主要有以下几个方面:
1) 变速器与驱动桥之间(4×2汽车),如图5-3所示:一般汽车的变速器、离合器与发动机三者装合为一体装在车架上,驱动桥通过悬架与车架相连。在负荷变化及汽车在不平路面行驶时引起的跳动,会使驱动桥输入轴与变速器输出轴之间的夹角和距离发生变化。
图5-3变速器与驱动桥之间的万向传动装置
2) 变速器与分动器、分动器与驱动桥之间(越野汽车),如图5-4所示:为消除车架变形及制造、装配误差等引起的其轴线同轴度误差对动力传递的影响,须装有万向传动装置。
图5-4变速器与分动器、分动器与驱动桥之间的万向传动装置
3) 转向驱动桥的内、外半轴之间,如图5-5所示:转向时两段半轴轴线相交且交角变化,因此要用万向节。
图5-5转向驱动桥内、外半轴之间的万向传动装置
4) 断开式驱动桥的半轴之间,如图5-6所示:主减速器壳在车架上是固定的,桥壳上下摆动,半轴是分段的,须用万向节。
图5-6断开式驱动桥半轴之间的万向传动装置
5) 转向机构的转向轴和转向器之间,如图5-7所示:有利于转向机构的总体布置。
图5-7转向机构的转向轴和转向器之间的万向传动装置
万向节
在汽车上使用的万向节可以从不同的角度分类。按其刚度大小,可分为刚性万向节和柔性万向节。刚性万向节按其速度特性分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(双联式和三销轴式)和等速万向节(包括球叉式和球笼式)。目前在汽车上应用较多的是十字轴式刚性万向节和等速万向节。十字轴式刚性万向节主要用于发动机前置后轮驱动的变速器与驱动桥之间,等角速万向节主要用于发动机前置前轮驱动的内、外半轴之间。
三销轴式万向节
一、十字轴式刚性万向节
普通的万向节即十字轴万向节
十字轴式刚性万向节,如图5-8所示,它允许相邻两轴的最大交角为15°~20°。
图5-8十字轴式刚性万向节:1-轴承盖2、6-万向节叉3-油嘴4-十字轴5-安全阀7-油封8-滚针9-套筒
1.构造
十字轴式刚性万向节主要由十字轴、万向节叉等组成。万向节叉上的孔分别套在十字轴的四个轴颈上。在十字轴轴颈与万向节叉孔之间装有滚针和套筒,用带有锁片的螺钉和轴承盖来使之轴向定位。为了润滑轴承,十字轴内钻有油道,且与油嘴、安全阀相通,如图5-9所示。为避免润滑油流出及尘垢进入轴承,十字轴轴颈的内端套装着油封。安全阀的作用是当十字轴内腔润滑脂压力超过允许值时,阀打开润滑脂外溢,使油封不会因油压过高而损坏。现代汽车多采用橡胶油封,多余的润滑油从油封内圆表面与十字轴轴颈接触处溢出,故无需安装安全阀。
万向节轴承的常见定位方式,除了用盖板定位外,还有用内、外弹性卡环进行定位。
图5-9 润滑油道及密封装置:1-油封挡盘2-油封3-油封座4-油嘴
2.拆装、检修
1) 拆卸
打开锁片的锁爪,拆下轴承盖固定螺栓,取下锁片和轴承盖。用手推出轴承套筒及滚针。
对于较紧的轴承,可用手握住传动轴或伸缩套,用锤子敲击万向节叉,使十字轴撞击轴承套筒,震出滚针。
2) 装配
按与拆卸相反的顺序进行。
3) 检修
万向节分解完成后,需要用汽油清洗各零件,以便暴露出零件的损伤、磨损情况,而且应按以下要求检查和修复。
a. 检查滚针轴承,如果滚针断裂、油封失效,应更换新件。
b. 检查十字轴轴颈磨损、压痕剥落等情况。十字轴轴颈轻微磨损、轻微压痕或剥落,仍可继续使用,如果轴颈磨损过甚、严重压痕(深度超过0.1mm)或严重剥落时,应予以更换。
c. 检查万向节叉不得有裂纹或其他严重损伤,否则更换新件。
d. 万向节装配完毕后,可用手扳动十字轴进行检验,以转动自如没有松旷感觉为合适。若装配过紧或过松,应查明原因,必要时应拆检及重新装配。
3.十字轴式刚性万向节的速度特性
单个十字轴式刚性万向节在主动轴和从动轴之间有夹角的情况下,当主动叉等角速转动时,从动叉是不等角速的,这称为十字轴式刚性万向节的不等速特性。且两转轴之间的夹角α越大,不等速性就越大。十字轴式刚性万向节的不等速特性,将使从动轴及其相连的传动部件产生扭转振动,从而产生附加的交变载荷,影响部件寿命。第一万向节的不等速特性可以被第二万向节的不等速特性所抵消,从而实现两轴间的等角速传动。具体条件是:a)第一万向节两轴间夹角α1与第二万向节两轴间夹角α2相等;b)第一万向节的从动叉与第二万向节的主动叉处于同一平面。由于悬架的振动,不可能在任何时候都保证α1=α2,因此这种双十字轴刚性万向节的传动只能近似地解决等速传动问题,且由于两轴夹角最大只能是20°,因此使用上受到限制。
图5-11双十字轴刚性万向节等速传动布置图:1、3-主动叉2、4-从动叉
二、等速万向节
等速万向节的基本原理是传力点永远位于两轴交点的平分面上。如图5-12所示为等速万向节的工作原理图。一对大小相同锥齿轮的接触点P位于两齿轮轴线交角的平分面上,由P点到两轴的垂直距离都等于r。P点处两齿轮的圆周速度相等,两齿轮的角速度也相等。可见,若万向节的传力点在其交角变化时,始终位于两轴夹角的平分面上,就能保证等速传动。
等速万向节的常见结构形式有球笼式和球叉式。
1.球笼式等速万向节
图5-13球笼式万向节:1-主动轴2、5-钢带箍3-外罩4-保持架(球笼)6-钢球7-星形套(内滚道)8-球形壳(外滚道)9-卡环
1) 结构
如图5-13所示,球笼式万向节由六个钢球、星形套、球形壳和保持架等组成。万向节星形套与主动轴用花键固接在一起,星形套外表面有六条弧形凹槽滚道,球形壳的内表面有相应的六条凹槽,六个钢球分别装在各条凹槽中,由球笼使其保持在同一平面内。动力由主动轴、钢球、球形壳输出。
球笼式万向节工作时六个钢球都参与传力,故承载能力强、磨损小、寿命长。它被广泛应用于各种型号的转向驱动桥和独立悬架的驱动桥。
2) 检修
以桑塔纳2000轿车为例,主要是检查内、外等速万向节中各部件的磨损情况和装配间隙。一般外等速万向节酌情单件更换。内等角速万向节,如某部件磨损严重,则应整体更换。
外等速万向节的6颗钢球要求有一定的配合公差,并与星形套一起组成配合件。检查轴、球笼、星形套与钢球有无凹陷与磨损,若万向节间隙过大,需更换万向节。
内等速万向节的检修要检查球形壳、星形套、球笼及钢球有无凹陷与磨损,如磨损严重则应更换。内等速万向节只能整体调换,不可单个更换。
防尘罩及卡箍、弹簧挡圈等损坏时,应予以更换。
2.球叉式等速万向节
球叉式万向节如图5-14所示,它是由主动叉、从动叉、四个传动钢球、中心钢球、定位销、锁止销组成。主动叉与从动叉分别与内、外半轴制成一体。在主、从动叉上,分别有四个曲面凹槽,装配后,则形成两个相交的环形槽,作为钢球滚道。四个传动钢球放在槽中,中心钢球放在两叉中心的凹槽内,以定中心。
图5-14球叉式万向节:1-从动叉2-锁止销3-定位销4-传动钢球5-主动叉6-中心钢球
球叉式万向节在工作的时候,只有两个钢球传力,磨损快,影响使用寿命,现在应用越来越少。
传动轴和中间支承
一、传动轴
1.功用
传动轴是万向传动装置中的主要传力部件。通常用来连接变速器(或分动器)和驱动桥,在转向驱动桥和断开式驱动桥中,则用来连接差速器和驱动车轮。
2.构造
传动轴有实心轴和空心轴之分。为了减轻传动轴的质量,节省材料,提高轴的强度、刚度,传动轴多为空心轴,一般用厚度为1.5~3.0mm的薄钢板卷焊而成,超重型货车则直接采用无缝钢管。
转向驱动桥、断开式驱动桥或微型汽车的传动轴通常制成实心轴。
如图5-15所示为解放CA1092汽车的万向传动装置,因传动轴过长时,自振频率降低,易产生共振,故将其分成两段并加中间支承,中间传动轴前端焊有万向节叉,后端焊有花键轴,其上套装带内花键的凸缘盘;主传动曲前端焊有花键轴,其上套装滑动叉并在花键轴上可轴向滑动,适应变速器与驱动桥相对位置的变化,滑动部位用润滑脂润滑,并用油封(即橡胶伸缩套)防漏、防水、防尘,滑动叉前端装有带小孔的堵盖,保证花键部位伸缩自由。
图5-15解放CA1092汽车的万向传动装置:1-凸缘叉2-万向节十字轴3-平衡片4-中间传动轴5、15-中间支承油封6-中间支承前盖7-橡胶垫片8-中间支承后盖9-双列圆锥滚子轴承10、14-油嘴1l-支架12-堵盖13-滑动叉16-主传动轴17-锁片18-滚针轴承油封19-万向节滚针轴承20-滚针轴承轴承盖21-装配位置标记
传动轴两端的连接件装好后,应进行动平衡试验。在质量轻的一侧补焊平衡片,使其不平衡量不超过规定值。为防止装错位置和破坏平衡,滑动叉、轴管上都应刻有带箭头的记号。为保持平衡,油封15上两个带箍的开口销应装在间隔180°位置上,万向节的螺钉、垫片等零件不应随意改换规格。为加注润滑脂方便,万向传动装置的油嘴应在一条直线上,且万向节上的油嘴应朝向传动轴。
二、中间支承
1.功用
传动轴分段时需加中间支承,中间支承通常装在车架横梁上,能补偿传动轴轴向和角度方向的安装误差,以及汽车行驶过程中因发动机窜动或车架变形等引起的位移。
2.结构
中间支承常用弹性元件来满足上述功用,如图5-15所示的中间支承是由支架和轴承等组成,双列锥轴承固定在中间传动轴后部的轴颈上。带油封的支承盖之间装有弹性元件橡胶垫环,用三个螺栓紧固。紧固时,橡胶垫环会径向扩张,其外圆被挤紧于支架的内孔。
东风EQ1090汽车的中间支承如图5-17所示。轴承可在轴承座内轴向滑动,轴承座装在蜂窝形橡胶垫内,通过U形支架固定在车架横梁上。
图5-17 东风EQ1090汽车的中间支承:1-车架横梁2-轴承座3-轴承4-油嘴5蜂窝形橡胶6-U形支架7-油封
3.检修
1) 检查中间支承的橡胶垫环是否开裂、油封磨损是否过甚而失效、轴承松旷或内孔磨损是否严重,如图5-18所示,如果是,均应更换新的中间支承。
图5-18检查中间支承
2) 中间支承轴承经使用磨损后,需及时检查和调整,以恢复其良好的技术状况。以解放CAl092型汽车为例,其传动系中间支承为双列圆锥滚子轴承,有两个内圈和一个外圈,两内圈中间有一个隔套,供调整轴向间隙用。
磨损使中间支承轴向间隙超过0.30mm时,将引起中间支承发响和传动轴严重振动,导致各传力部件早期损坏。
调整方法:拆下凸缘和中间轴承,将调整隔板适当磨薄,传动轴承在不受轴向力的自由状态下,轴向间隙在0.15~0.25mm之间,装配好后用195~245N?m的扭矩拧紧凸缘螺母,保证轴承轴向间隙在0.05mm左右,即转动轴承外圈而无明显的轴向游隙为宜,最后从油嘴注入足够的润滑脂,以减小磨损。
万向联轴器轴线折角什么意思
一般情况下,万向联轴器规格的确定,按万向联轴器选用之转矩的计算式(3)、(4)、(5)、(6)中之一确定计算转矩。按负荷性质由式(7)、(8)、(9)中之一确定万向联轴器规格。负荷性质为单向负荷:Tn≥Tjg/1000负荷性质变为交变负荷:Tf≥Tjg/1000负荷性质为脉动负荷:Tp=1.45Tf≥Tjg/1000式中Tn-工程转矩,kN.mTf-在交变载荷下按疲劳强度所允许承受的转矩,kN.mTp-在脉动负荷作用下按疲劳强度所允许承受的转矩,kN.mTjg-计算工作转矩,N.m按式(10)校核轴承寿命,若达不到预定要求,应加大规格:式中Ln-轴承计算寿命,hTg-工作转矩,不能确定时,取Tg=T,KN.mKl-轴承容量系数,见表2Lnmin-预定轴承最小寿命,hKl-原动机系数,电动机Kl=1.0,柴油机Kl=1.2βg-联轴器工作时的轴线折角,折角小于3°,按3°计算。n-万向联轴器的转速,r/min轴承容量系数由公式Kl=1.5C10/3R10/3x10-23求得。其中C是由十字轴轴承结构参数等因素决定的轴承额定动负荷,是近似地借用滚子轴承的计算公式C≈fc(ibcosβ)7/9z3/4dr29/27求得。R为轴承受力中心点至十字轴中心的距离。表2轴承容量系数Ki型号KiSWC1000.26X10-3SWC1200.92X10-3SWC1500.92X10-1SWC1800.66SWC2251.99SWC2509.97SWC28535.9SWC315108SWC350370SWC3901010SWC4403010SWC4908.58X103SWC55023.68X103SWC62077.68X103若万向联轴器安装时仅在一个平面内有折角,则直接将其用于(10)。当水平、垂直面同时有轴线折角时为合成折角,其值按式(11)确定:长度较大、转速较高的中小型万向联轴器的选型:长度和折角较大、工作时运转速度较高的中小型万向联轴器,由于系统刚度不足等多方面原因容易发生扭转振动,因此这对类万向联轴器除按转矩选型并校核轴承寿命外,还应按式(12)和(13)校核最高转速是否符合要求。式中nmax-最高工作转速,r/min[nβ]-各种轴线折角下的最大许用转速,r/min[nl]-各种长度下的最大许用转速,r/min,见图2当使用万向联轴器设备的载荷特性和环境工况特点突出时,可以按某-类型的转矩和寿命中的一项确定万向联轴器的规格。
汽车内球笼不小心被弄出来了,看小雄怎么安装做保养?
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步骤一:
前几天我们在拆这个半轴的时候,由于方法不对,不小心把这个内球笼这里给弄出来了,然后今天我们就安装好,顺便清洗干净,打些黄油进去保养一下。
步骤二:
它里面的结构其实就是万向轴承的,只要对好轴承这里就可以安装进去的,所以这个内球笼其实很容易出来,拔一下就可以出来的,然后外球笼的话直接是拔不出来,因为里面有卡环的,如果遇到打死方向有异响的话一般就是外球笼里面缺油了,所以就要保养添加润滑油了。
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万向轴承怎么用?
、安装在轴上时最好用热胀法安装,这样不破坏加工精度。
2、安装内外圈要用套筒安装,这样受力均匀。
3、安装前应把轴承的防锈油洗掉,同时清洗安装轴承内外圈的部位,在轴承里外涂上油。
4、轴承室的黄油加满三分之二即可,不要加满。
5、保持手及工具的清洁。
十字轴万向联轴器安装、使用与维护注意事项,收藏备用!
十字轴万向联轴器是一种通用的传动基础件,它的主要特点是可联接不在同一轴线的两传动轴系,并能可靠地传递扭矩和运动。
该联轴器具有承载能力高、使用寿命长、运行平稳、无噪音、轴向补偿量大等优点。十字轴万向联轴器结构见图1。
十字轴万向联轴器的正确安装,合理使用和经常性的维护,对保证转动性能及其延长使用寿命相当重要。
1)安装注意事项
(1)万向联轴器两端原则上均可以作为主动和从动,安装时应符合传动系统的设计规定,尽量使花键副远离振动源或冲击源。
(2)对于可伸缩带花键副的万向联轴器,安装时应检查花键轴与花键套箭头标记是否对正,以保证两端叉头轴承孔轴线的相位差不超过10,见图2。
2)清洗及检查
(1)安装前需清洗油渍,并干燥法兰盘表面。对法兰连接螺栓必须用扭力扳手按规定的预紧力矩拧紧,其螺栓与螺母的机械性能等级不低于10.9级。
(2)紧固螺栓前,须将螺纹清洁或清洗,并涂少许胶,按交错方式进行紧固(不允许用底硬度垫圈)。
(3)安装好的万向联轴器带负荷运转一个班后(8h),应检查法兰联结螺栓是否松动,并按预紧力矩再次拧紧,如此重复几个班,直到螺栓不再松动。
(4)应避免万向联轴器长期超载使用和违章操作,否则将降低使用寿命。
3)润滑规则
(1)新出厂的万向联轴器加有足够的润滑脂,无需再加油。但当存储六个月以上时,在上机前需要重新注油。
(2)万向联轴器润滑应充分,其轴承部分运转初每周应补充润滑一次,待工作正常后每季度补充润滑脂一次,而花键副侧每半年补充润滑脂一次。润滑脂为2号工业锂基脂(对花键副可以添加少量MoS2)。对轴承补充润滑脂时,新润滑脂应将旧润滑脂从J形油封处挤出,直至新油脂溢出为止。
4)巡检事项
运行中的万向联轴器,巡检事项。
(1)是否有异常响声;
(2)十字包是否有轴向窜动;
(3)径向跳动是否正常;
(4)联接螺栓是否松动。
出现上述任一现象则应停饥检查,分析原因,进行维修。
5)维修期
正常运行的万向联轴器,维修期一般在半年至一年,维修时应检查项目有:
(1)十字轴轴颈、轴承外圈及短圆柱滚子间接触表面的磨损情况,测量其径向间隙,并观察接触面是否有压痕、点蚀、剥落、裂纹等现象,法兰叉头和焊接叉头部位着色探伤是否有裂纹隐患。若存在上述现象则维修或更换。
径向间隙最大允许值,对SWZ型为0.25mm,SWP型及SWC型径向间隙最大允许值按表1规定执行。
(2)花键副是否滑动灵活,当花键齿磨损或配合间隙过大以及扭曲变形时,应进行更换或修复。
(3)因辊压机万向联轴器属高速运转设备,必要时需进行平衡实验。
万向联轴节连接螺栓断裂和十字轴承损坏可能引起万向节部件甩出事故,存在极大隐患,建议适当优化完善万向联轴节防护罩设计。
万向轮怎么更换轴承?
安装在轴上时最好用热胀法安装,这样不破坏加工精度。
2、安装内外圈要用套筒安装,这样受力均匀。
3、安装前应把轴承的防锈油洗掉,同时清洗安装轴承内外圈的部位,在轴承里外涂上油。
4、轴承室的黄油加满三分之二即可,不要加满。
5、保持手及工具的清洁。
万向轮转向轴怎么安装?
安装在轴上时最好用热胀法安装,这样不破坏加工精度。
2、安装内外圈要用套筒安装,这样受力均匀。
3、安装前应把轴承的防锈油洗掉,同时清洗安装轴承内外圈的部位,在轴承里外涂上油。
4、轴承室的黄油加满三分之二即可,不要加满。
5、保持手及工具的清洁。
万向轴安装方法?
1、用千斤顶将车辆的前端抬起。将千斤顶放在车架前端以保证稳定性。排空传动液以防泄漏。将变速器加注塞;
2、准备一个用于流体的容器,并断开变速器的排水塞。通过创建参考标记保证传动轴组件的完整性。拆卸安装夹或螺栓将驱动轴传动;
3、通过除去枷锁从变速器上拆下传动轴。防止冲撞的滚针轴承用胶带固定轴承盖。稳定在副传动轴。删除磁带。将轴承从轭通过拆卸挡圈;
4、使用不同尺寸的插座和虎钳提供的杠杆,以使轴承盖远离轭架。用钳子把盖子推到装配上。在虎钳周围翻转传动轴,在另一端重复前一道工序;
5、将从两轭架和传动轴的万向节。从整个传动轴总成上卸下所有污物和碎屑,确保其完全清洁。在更换盖上涂少量润滑脂。将轴承盖部分插入轭架中,更换轴承盖;
6、将万向节安装到盖中。部分插入反对帽。将万向节排成一行,用压力机将盖子推到适当的位置。插入扣环。将驱动轴的位置。确认轭与传动轴正确对齐。
请问ntn万向节轴承安装环境对使用有什么重要的意义?
ntn轴承在运输包装盒或包装物里涂有防锈剂,以防止轴承在运送及储藏时生锈,此图层不足以对轴承进行适当润滑,但因此涂剂与其它润滑剂相容,所以在万向节轴承安装使用时这类涂层不必清除。毛刺、异物和不良的轴承安装表面会导致ntn轴承偏斜。组装时应该注意避免切割或损坏万向节轴承安装表面不然将导致偏斜,或在运作期间令轴向调节改变。轴承安装,你应该检查环和轴套中心线的轴垂直千分表固定在罐体上,将面临触摸轴承,旋转轴以上的轴承滚道的表头,同时观察千分表指针,如果指针偏转,说明环和轴套的轴线不垂直中心线箱壳孔较深时,头也可以使用拨号测试仪表的延伸万向节轴承的安装是否正确,座位可以自动适应身体,以确保该机构是位于上下滚道如果装反了,不仅ntn轴承不正常工作,并配合面会遭到严重磨损由于轴承座环与环的差异还不是很清楚,大会应小心,不要搞错此外,轴承座圈和座孔之间留有0.2-0.5mm的差距,以补偿零件的加工,安装错误造成的不准确,操作中心偏移轴承环,这个空间,以确保其自动调整,避免接触摩擦的正常运作否则,ntn轴承将造成严重损害。1.装配现场应尽可能保持清洁,没有灰尘。2.要避免万向节轴承沾染灰尘、污染物和湿气—污染物对轴承的运转和使用寿命有不良影响。3.检查轴承座孔和轴上的配合面的:几何和尺寸精度及清洁度。4.给轴承套圈的配合面涂上少许油或少许脂。5.确保轴和轴承座孔有一个10度—15度的引导倒角。6.不要过分冷却ntn轴承:冷凝产生的水分可导致轴承及轴承的配合面锈蚀。7.安装之后:给ntn轴承装填润滑剂,检查轴承配置是否运转正常。【部分信息互联网,力求安全及时、准确无误,目的在于传递更多信息】
轴承怎样安装
7207轴承是角接触球轴承,高速精密角接触球轴承安装方法:高速精密角接触球轴承,主要用于载荷较轻的高速旋转场合,要求轴承高精度、高转速、低温升低振动和一定的使用寿命。常作高速电主轴的支承件成对安装使用,是内表面磨床高速电主轴的关键配套件。主要技术指标:1.轴承精度指标:超过gb/307.1-94p4级精度2.高速性能指标:dmn值1.3~1.8x106/min3.使用寿命(平均):>1500h高速精密角接触球轴承使用寿命与安装有很大关系,应注意以下事项:1.轴承安装应在无尘,洁净的房间内进行,轴承要经过精心选配,轴承用隔圈要经过研磨,在保持内外圈隔圈等高的前提下,隔圈平行度应控制在1um以下;2.轴承安装前应清洗干净,清洗时内圈斜坡朝上,手感应灵活,无停滞感,晾干后,放入规定量油脂,如属油雾润滑应放入少量的油雾油;3.轴承安装应采用专门工具,受力均匀,严禁敲打;4.轴承存放应清洁通风,无腐蚀气体,相对湿度不超过65%,长期保管应定期防锈。