机械设备维修技术(第二版)课件

项目1机械设备修理基础知识

机械设备修理前的准备工作任务1机械零件失效及修理更换的原则

任务2机械设备修理中常用的检具、量具和量仪

任务3项目1机械设备修理基础知识机械设备修理前的准备工作任务1机任务1机械设备修理前的准备工作1.1.1机械设备修理的类别1.1.2机械设备修理的工作过程1.1.3设备修理方案的确定1.1.4设备修理前的准备工作任务1机械设备修理前的准备工作1.1.1机械设备修理1.1.1机械设备修理的类别1．大修在设备修理类别中，设备大修是工作量最大，修理时间较长的一种计划修理。2．项目修理项目修理（简称项修）是根据机械设备的结构特点和实际技术状态，对设备状态达不到生产工艺要求的某些项目或部件，按实际需要进行的针对性修理。1.1.1机械设备修理的类别1．大修3．小修小修是指工作量最小的局部修理。4．定期精度调整

定期精度调整是指对精密、大型、稀有设备的几何精度进行有计划的定期检查并调整，使其达到或接近规定的精度标准，保证其精度稳定，以满足生产工艺要求。3．小修1.1.2机械设备修理的工作过程1．修理前的准备工作

2．施工3．修后验收1.1.2机械设备修理的工作过程1．修理前的准备工作机械设备大修的工作过程如图1-1所示图1-1机械设备大修的工作过程机械设备大修的工作过程如图1-1所示图1-1机械设备大修1.1.3设备修理方案的确定①按产品工艺要求，设备的出厂精度标准能否满足生产需要。②对多发性故障部位，分析改进设计的必要性与可行性。③对关键零、部件，如精密主轴部件、精密丝杠副、分度蜗杆副的修理，本企业维修人员的技术水平和条件能否胜任。1.1.3设备修理方案的确定①按产品工艺要求，设备④对基础件，如床身、立柱、横梁等的修理，采用磨削、精刨或精铣工艺，在本企业或本地区其他企业实现的可能性和经济性。⑤为了缩短修理时间，哪些部件采用新部件比修复原有零件更经济。⑥如果本企业承修，哪些修理作业需委托外企业协作，应与外企业联系并达成初步协议。④对基础件，如床身、立柱、横梁等的修理，采用磨削、精刨或精1.1.4设备修理前的准备工作如图1-2所示。1.1.4设备修理前的准备工作图1-2设备大修理准备工作及程序图1-2设备大修理准备工作及程序1．预检（1）预检前的准备工作

（2）预检的内容（3）预检应达到的要求

（4）预检的步骤

1．预检（1）预检前的准备工作2．编制大修理技术文件（1）编制修理技术任务书（2）编制修换件明细表（3）编制材料明细表（4）编制修理工艺规程（5）大修理质量标准2．编制大修理技术文件（1）编制修理技术任务书3．设备修理前的物质准备设备修理前的物质准备是一项非常重要的工作，是保证维修工作顺利进行的重要环节和物质基础。3．设备修理前的物质准备设备修理前的物质准备是任务2机械零件失效及修理更换的原则1.2.1机械设备的故障1.2.2机械零件的失效与对策

1.2.3机械零件修理更换的原则任务2机械零件失效及修理更换的原则1.2.1机械设1.2.1机械设备故障1．故障的概念

机械设备丧失了规定功能的状态称为故障。2．故障模式及其分类

异常振动、磨损、疲劳、裂纹、破断、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、过度变形、松弛、溶融、蒸发、绝缘劣化、短路、击穿、异常声响、材料老化、油质劣化、粘合、污染、不稳定及其他。机械设备的故障按发生的原因或性质分为自然故障和人为故障两类。1.2.1机械设备故障1．故障的概念3．故障的一般规律机器设备的故障率随时间的变化规律如图1-3所示，此曲线常称为“浴盆曲线”。图1-3设备故障规律曲线3．故障的一般规律机器设备的故障率随时间的变化规律如图1-31.2.2机械零件的失效与对策机械零件丧失规定的功能时，即称为失效。一个零件处于下列两种状态之一就认为是失效：不能完成规定功能；不能可靠和安全地继续使用。

失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形、蚀损等现象的机理或过程的特征及规律，从中找出产生失效的主要原因，以便采用适当的控制方法。1.2.2机械零件的失效与对策机械零件1．零件的磨损（1）磨损的一般规律

机械零件的磨损一般可分为三个阶段，如图1-4所示为磨损特性曲线。图1-4磨损特性曲线1．零件的磨损（1）磨损的一般规律图1-4磨损特性曲线（2）磨料磨损1）磨料磨损的机理

2）减轻磨料磨损的措施

①减少磨料的进入

②增强零件的耐磨性

机械设备维修技术(第二版)课件

（3）黏着磨损构成摩擦副的两个摩擦表面，在相对运动时各接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面所引起的磨损称为黏着磨损。

（3）黏着磨损1）黏着磨损机理2）减少黏着磨损的措施

①控制摩擦副表面状态

②控制摩擦副表面的材料成分与金相组织1）黏着磨损机理（4）疲劳磨损

疲劳磨损是摩擦副材料表面上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，由于裂纹不断扩展并分离出微片和颗粒的一种磨损形式。机械设备维修技术(第二版)课件1）疲劳磨损机理①滚动接触疲劳磨损②滑动接触疲劳磨损2）减少或消除疲劳磨损的对策①材质②表面粗糙度1）疲劳磨损机理（5）腐蚀磨损在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，引起金属表面的腐蚀产物剥落，这种现象称为腐蚀磨损。①

氧化磨损②

特殊介质中的腐蚀磨损

（5）腐蚀磨损（6）微动磨损两个固定接触表面由于受相对小振幅振动而产生的磨损称为微动磨损（6）微动磨损1）微动磨损的机理2）减少或消除微动磨损的对策①材质性能

②载荷③振幅④温度1）微动磨损的机理2．零件的变形金属零件受力作用所产生的变形可分为弹性变形和塑性变形（又称永久变形）两大类。（1）金属零件的变形类型2．零件的变形金属零件受力作用所产生的变形（2）防止和减少机械零件变形的对策①

设计②

加工③

修理④

使用（2）防止和减少机械零件变形的对策3．零件的断裂机械零件在某些因素作用下发生局部开裂或分裂成几部分的现象称为断裂。3．零件的断裂机械零件在某些因素作用下（1）断裂的分类

①

韧性断裂

②

脆性断裂

③疲劳断裂

（1）断裂的分类（2）断裂失效分析①

现场记载与拍照②

分析主导失效件③

找出主导失效件上的主导裂纹

④

断口处理⑤

确定失效原因（2）断裂失效分析（3）断裂失效的对策①设计方面②工艺方面③安装使用方面（3）断裂失效的对策4．零件的蚀损

（1）蚀损的类型①

机械零件的化学腐蚀②

金属零件的电化学腐蚀4．零件的蚀损（1）蚀损的类型（2）减少或消除机械零件蚀损的对策①正确选材②合理设计③覆盖保护层④电化学保护⑤添加缓蚀剂（2）减少或消除机械零件蚀损的对策1.2.3机械零件修理更换的原则1．确定零件修换应考虑的因素2．修复零件应满足的要求

1.2.3机械零件修理更换的原则1．确定零件修换应考虑的因素（1）零件对设备精度的影响（2）零件对完成预定使用功能的影响

（3）零件对设备性能和操作的影响

（4）零件对设备生产率的影响

（5）零件对其本身强度和刚度的影响

（6）零件对磨损条件恶化的影响

1．确定零件修换应考虑的因素（1）零件对设备精度的影响2．修复零件应满足的要求①准确性②安全性③可靠性2．修复零件应满足的要求①准确性④经济性即满足：S修

T修＜S新

T新

（1-1）式中

S修——修复旧件的费用（元）；

T修——修复零件的使用期（月）；

S新——新件的成本（元）；

T新——新件的使用期（月）。⑤可能性

⑥时间性④经济性任务3机械设备修理中常用的检具、量具和量仪1.3.1常用检具1.3.2常用量仪任务3机械设备修理中常用的检具、量具和量仪1.3.1常用检具1．平尺平尺主要作为测量基准，用于检验工件的直线度和平面度误差，也可作为刮研基准，有时还用来检验零部件的相互位置精度。如图1-5所示。图1-5平尺的种类1.3.1常用检具1．平尺图1-5平尺的种类2．平板平板用于涂色法检验工件的直线度、平行度，亦可作为测量基准，检查零件的尺寸精度、平行度或形位误差。它的结构和形状如图1-6所示。图1-6平板2．平板图1-6平板3．方尺和直角尺方尺和直角尺是用来检查机床部件之间垂直度的工具。如图1-7所示。图1-7方尺和直角尺3．方尺和直角尺图1-7方尺和直角尺4．检验棒检验棒是机床精度检验的常备工具，主要用来检查主轴、套筒类零件的径向跳动、轴向窜动、相互间同轴度、平行度及轴与导轨的平行度等。

如图1-8所示4．检验棒图1-8检验棒图1-8检验棒5．垫铁

在机床制造修理中，垫铁是一种测量导轨精度的通用工具，主要用作水平仪及百分表架等测量工具的基座。如图1-9所示。5．垫铁图1-9垫铁的种类图1-9垫铁的种类6．检验桥板

检验桥板用于检验导轨间相互位置精度，常与水平仪、光学平直仪等配合使用.如图1-10所示。6．检验桥板图1-10专用检验桥板图1-10专用检验桥板如图1-11所示。图1-11可调式检验桥板

1—圆柱2—丁字板3—桥板4、5—圆柱头螺钉6—滚花螺钉7—支承板

8—调整螺钉9—盖板10—垫板11—接触板12—沉头螺钉13—螺母14—平键如图1-11所示。图1-11可调式检验桥板

1—圆柱1.3.2常用量仪1．水平仪2．光学平直仪1.3.2常用量仪1．水平仪（1）水平仪的种类如图1-12所示。图1-12水平仪的种类1．水平仪图1-12水平仪的种类（2）水平仪的读数原理如图

1-13

所示图1-13水平仪读数换算（2）水平仪的读数原理图1-13水平仪读数换算（3）水平仪的读数方法①绝对读数法

②相对读数法（4）水平仪检定与调整（3）水平仪的读数方法2．光学平直仪图1-14（a）所示为外观图。光学平直仪的工作原理如图1-14（b）所示2．光学平直仪图1-14光学平直仪

1—鼓轮2—测微螺杆3—目镜4、5、8—分划板6—聚光镜

7—光源9、10—物镜11—目标反射镜12—棱镜图1-14光学平直仪

1—鼓轮2—测微螺杆3—目项目1机械设备修理基础知识

机械设备修理前的准备工作任务1机械零件失效及修理更换的原则

任务2机械设备修理中常用的检具、量具和量仪

任务3项目1机械设备修理基础知识机械设备修理前的准备工作任务1机任务1机械设备修理前的准备工作1.1.1机械设备修理的类别1.1.2机械设备修理的工作过程1.1.3设备修理方案的确定1.1.4设备修理前的准备工作任务1机械设备修理前的准备工作1.1.1机械设备修理1.1.1机械设备修理的类别1．大修在设备修理类别中，设备大修是工作量最大，修理时间较长的一种计划修理。2．项目修理项目修理（简称项修）是根据机械设备的结构特点和实际技术状态，对设备状态达不到生产工艺要求的某些项目或部件，按实际需要进行的针对性修理。1.1.1机械设备修理的类别1．大修3．小修小修是指工作量最小的局部修理。4．定期精度调整

定期精度调整是指对精密、大型、稀有设备的几何精度进行有计划的定期检查并调整，使其达到或接近规定的精度标准，保证其精度稳定，以满足生产工艺要求。3．小修1.1.2机械设备修理的工作过程1．修理前的准备工作

2．施工3．修后验收1.1.2机械设备修理的工作过程1．修理前的准备工作机械设备大修的工作过程如图1-1所示图1-1机械设备大修的工作过程机械设备大修的工作过程如图1-1所示图1-1机械设备大修1.1.3设备修理方案的确定①按产品工艺要求，设备的出厂精度标准能否满足生产需要。②对多发性故障部位，分析改进设计的必要性与可行性。③对关键零、部件，如精密主轴部件、精密丝杠副、分度蜗杆副的修理，本企业维修人员的技术水平和条件能否胜任。1.1.3设备修理方案的确定①按产品工艺要求，设备④对基础件，如床身、立柱、横梁等的修理，采用磨削、精刨或精铣工艺，在本企业或本地区其他企业实现的可能性和经济性。⑤为了缩短修理时间，哪些部件采用新部件比修复原有零件更经济。⑥如果本企业承修，哪些修理作业需委托外企业协作，应与外企业联系并达成初步协议。④对基础件，如床身、立柱、横梁等的修理，采用磨削、精刨或精1.1.4设备修理前的准备工作如图1-2所示。1.1.4设备修理前的准备工作图1-2设备大修理准备工作及程序图1-2设备大修理准备工作及程序1．预检（1）预检前的准备工作

（2）预检的内容（3）预检应达到的要求

（4）预检的步骤

1．预检（1）预检前的准备工作2．编制大修理技术文件（1）编制修理技术任务书（2）编制修换件明细表（3）编制材料明细表（4）编制修理工艺规程（5）大修理质量标准2．编制大修理技术文件（1）编制修理技术任务书3．设备修理前的物质准备设备修理前的物质准备是一项非常重要的工作，是保证维修工作顺利进行的重要环节和物质基础。3．设备修理前的物质准备设备修理前的物质准备是任务2机械零件失效及修理更换的原则1.2.1机械设备的故障1.2.2机械零件的失效与对策

1.2.3机械零件修理更换的原则任务2机械零件失效及修理更换的原则1.2.1机械设1.2.1机械设备故障1．故障的概念

机械设备丧失了规定功能的状态称为故障。2．故障模式及其分类

异常振动、磨损、疲劳、裂纹、破断、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、过度变形、松弛、溶融、蒸发、绝缘劣化、短路、击穿、异常声响、材料老化、油质劣化、粘合、污染、不稳定及其他。机械设备的故障按发生的原因或性质分为自然故障和人为故障两类。1.2.1机械设备故障1．故障的概念3．故障的一般规律机器设备的故障率随时间的变化规律如图1-3所示，此曲线常称为“浴盆曲线”。图1-3设备故障规律曲线3．故障的一般规律机器设备的故障率随时间的变化规律如图1-31.2.2机械零件的失效与对策机械零件丧失规定的功能时，即称为失效。一个零件处于下列两种状态之一就认为是失效：不能完成规定功能；不能可靠和安全地继续使用。

失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形、蚀损等现象的机理或过程的特征及规律，从中找出产生失效的主要原因，以便采用适当的控制方法。1.2.2机械零件的失效与对策机械零件1．零件的磨损（1）磨损的一般规律

机械零件的磨损一般可分为三个阶段，如图1-4所示为磨损特性曲线。图1-4磨损特性曲线1．零件的磨损（1）磨损的一般规律图1-4磨损特性曲线（2）磨料磨损1）磨料磨损的机理

2）减轻磨料磨损的措施

①减少磨料的进入

②增强零件的耐磨性

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（3）黏着磨损构成摩擦副的两个摩擦表面，在相对运动时各接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面所引起的磨损称为黏着磨损。

（3）黏着磨损1）黏着磨损机理2）减少黏着磨损的措施

①控制摩擦副表面状态

②控制摩擦副表面的材料成分与金相组织1）黏着磨损机理（4）疲劳磨损

疲劳磨损是摩擦副材料表面上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，由于裂纹不断扩展并分离出微片和颗粒的一种磨损形式。机械设备维修技术(第二版)课件1）疲劳磨损机理①滚动接触疲劳磨损②滑动接触疲劳磨损2）减少或消除疲劳磨损的对策①材质②表面粗糙度1）疲劳磨损机理（5）腐蚀磨损在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，引起金属表面的腐蚀产物剥落，这种现象称为腐蚀磨损。①

氧化磨损②

特殊介质中的腐蚀磨损

（5）腐蚀磨损（6）微动磨损两个固定接触表面由于受相对小振幅振动而产生的磨损称为微动磨损（6）微动磨损1）微动磨损的机理2）减少或消除微动磨损的对策①材质性能

②载荷③振幅④温度1）微动磨损的机理2．零件的变形金属零件受力作用所产生的变形可分为弹性变形和塑性变形（又称永久变形）两大类。（1）金属零件的变形类型2．零件的变形金属零件受力作用所产生的变形（2）防止和减少机械零件变形的对策①

设计②

加工③

修理④

使用（2）防止和减少机械零件变形的对策3．零件的断裂机械零件在某些因素作用下发生局部开裂或分裂成几部分的现象称为断裂。3．零件的断裂机械零件在某些因素作用下（1）断裂的分类

①

韧性断裂

②

脆性断裂

③疲劳断裂

（1）断裂的分类（2）断裂失效分析①

现场记载与拍照②

分析主导失效件③

找出主导失效件上的主导裂纹

④

断口处理⑤

确定失效原因（2）断裂失效分析（3）断裂失效的对策①设计方面②工艺方面③安装使用方面（3）断裂失效的对策4．零件的蚀损

（1）蚀损的类型①

机械零件的化学腐蚀②

金属零件的电化学腐蚀4．零件的蚀损（1）蚀损的类型（2）减少或消除机械零件蚀损的对策①正确选材②合理设计③覆盖保护层④电化学保护⑤添加缓蚀剂（2）减少或消除机械零件蚀损的对策1.2.3机械零件修理更换的原则1．确定零件修换应考虑的因素2．修复零件应满足的要求

1.2.3机械零件修理更换的原则1．确定零件修换应考虑的因素（1）零件对设备精度的影响（2）零件对完成预定使用功能的影响

（3）零件对设备性能和操作的影响

（4）零件对设备生产率的影响

（5）零件对其本身强度和刚度的影响

（6）零件对磨损条件恶化的影响

1．确定零件修换应考虑的因素（1）零件对设备精度的影响2．修复零件应满足的要求①准确性②安全性③可靠性2．修复零件应满足的要求①准确性④经济性即满足：S修

T修＜S新

T新

（1-1）式中

S修——修复旧件的费用（元）；

T修——修复零件的使用期（月）；

S新——新件的成本（元）；

T新——新件的使用期（月）。⑤可能性

⑥时间性④经济性任务3机械设备修理中常用的检具、量具和量仪1.3.1常用检具1.3.2常用量仪任务3机械设备修理中常用的检具、量具和量仪1.3.1常用检具1．平尺平尺主要作为测量基准，用于检验工件的直线度和平面度误差，也可作为刮研基准，有时还用来检验零部件的相互位置精度。如图1-5所示。图1-5平尺的种类1.3.1常用检具1．平尺图1-5平尺的种类2．平板平板用于涂色