第二章机械磨损规律与维修制度

第二章机械磨损规律与维修制度第一页，共43页。第一节机械零件磨损规律1机械故障规律2配合件磨损规律第二页，共43页。第二节机械的极限技术状态1机械极限状态确定依据2机械极限状态确定方法第三页，共43页。第三节机械维修类别1维护和修理的定义2维护类别的划分和要求第四页，共43页。第四节机械维修方式1事后维修2定期维修3视情维修机械维修方式包括：为保证维修对象的可靠性和正常技术状态所采取的各项维修内容、维修时间以及为使各项维修工作既适用、有效，又合理、经济而应遵循的原则。

第五页，共43页。第五节机械维修制度1机械维修原则2计划预防维修制度3以可靠性为中心的维修制度第六页，共43页。1机械故障规律1.1机械故障规律定义1.2机械故障规律划分第七页，共43页。2配合件磨损规律2.1劳伦兹曲线2.2微观磨损期2.3稳定磨损期2.4故障磨损期第八页，共43页。1机械极限状态确定依据1.1使用极限1.2允许极限极限状态是机器维修中主要的技术经济指标，对机器的使用性能、寿命及维修费用都具有明显的影响。第九页，共43页。2机械极限状态确定方法2.1经验允许法2.2生产试验法2.3实验室研究法2.4数学解析法第十页，共43页。1维护和修理的定义1.1维护在运输、保管、待用和使用过程中为维持整机或其组成部分正常技术状态和工作能力而进行的各项技术活动和有关组织活动的总和。1.2修理为恢复机械及其组成部分的正常技术状态和工作能力，延长其寿命而进行的技术活动和有关组织活动的总和。第十一页，共43页。2维护类别的划分和要求2.1维修划分2.2大修2.3小修2.4中修第十二页，共43页。1事后维修机械设备运转到发生故障停机后再进行修理的维修方式。

适用于机械设备价格不高、具有多套生产线、发生事故损失不大或有备用机组的条件下，有时也用于机械设备价格较贵，但其产品价格更高的场合。

注意：“不足维修”第十三页，共43页。2定期维修按照预定的时间间隔或检修周期来进行计划修理的维修方式。即按规定期限进行维护保养、分解检查、更换或报废，从而防止功能故障的发生，它是预防性的维修。适用于产品价高、大型机组、无备用机组、高效和连续生产程序的条件下。注：防止“过剩维修”要使尚能继续运行的机械设备停机检修，既减少了产量，又增加了维修工作量和维修费用，造成所谓“过剩维修”。

第十四页，共43页。3视情维修是以状态监测为基础的维修方式，它不规定修理周期，而是定期或连续地对机械设备进行状态监测，并根据状态监测和故障诊断结果，视其劣化或故障发展趋势，在必要时进行必要的修理。（1）由于维修是依据状态监测和故障诊断结果，在所形成的维修决策指导下进行的，因而既可控制在定期维修中因“过剩维修”而造成的费用上升，也可防止在事后维修中因“不足维修”而导致的事故于未然；（2）由于视情维修中是以许多定期监测点代替了定期维修中的定期修理点，因而既减少了材料消耗和维修工作量，又可避免因修理不当而引起的人为故障，从而保证了设备的可靠性和使用有效性。第十五页，共43页。1机械维修原则以防为主，维护与修理相结合；修理、改造与更新相结合；技术与经济相结合。机器的维修制度从发展过程来看，归纳为：计划预防维修制度和以可靠性为中心的维修制度。第十六页，共43页。2计划预防维修制度2.1主要内容和特点2.2实施计划预防维修制度的基本条件2.3计划预防维修制度的制定以机器主要零部件磨损规律为基础，并决定修理类别、间距与内容，它是平衡性修理（小修）和恢复性修理（大修）相结合的修理制度。第十七页，共43页。3以可靠性为中心的维修制度3.1基本思想3.2维修方式的分类与选择第十八页，共43页。1.1机械故障规律定义机械设备投入使用后，故障率与使用时间的关系。机械故障随时间的变化规律与人的死亡率随年龄的变化规律相似。第十九页，共43页。1.2机械故障规律划分（1）早期故障期（2）偶然故障期（3）磨损故障期第二十页，共43页。2.1劳伦兹曲线a零件磨损曲线；b配合件间隙增长曲线第二十一页，共43页。2.2微观磨合期磨合阶段亦称微观磨合期。新的零件在未磨合以前，表面比较粗糙，在磨合过程中，粗糙表面逐渐变得平滑形成适合于一定工况下工作的配合表面，因此磨损增长速度逐渐呈单调降低，直至趋向稳定，从而过渡到第二阶段。a零件磨损曲线；b配合件间隙增长曲线第二十二页，共43页。2.3稳定磨损期磨损速度降到最低，且趋于稳定不变，即V=tga，磨损量与时间呈线性关系。正常工作时间：a零件磨损曲线；b配合件间隙增长曲线第二十三页，共43页。2.4故障磨损期事故性阶段，亦称故障（失效）磨损期。配合件由于间隙过大，正常润滑条件遭受破坏，直到出现冲击，因此磨损速度急剧增快呈单调增长过程。以至在很短时间内使机器发生故障。a零件磨损曲线；b配合件间隙增长曲线第二十四页，共43页。1.1使用极限产品的状态尚未达到损坏或不能工作的状态，但继续使用时可靠性将降低到不能允许的程度，是产品能否正常使用的界限。如轴承间隙已发展至磨损速度急剧增加的阶段，油泵间隙已达到供油量急速下降的阶段。第二十五页，共43页。1.2允许极限指产品在下次保养或修理之前还能继续维持正常可靠工作，不超出使用极限的状态，它和维修制度有着密切的关系。亦称为允许不修值。第二十六页，共43页。2.1经验允许法它是根据机器在使用中所积累的经验和资料进行总结，来确定产品使用极限与损伤速度的方法。特点：以现有的生产实践数据为基础，获得的结果较切合实际。适用于需要在较短时间内取得宏观数据的情况。第二十七页，共43页。2.2生产试验法第二十八页，共43页。2.3实验室研究法第二十九页，共43页。2.4数学解析法第三十页，共43页。2.1维修类别的划分维修类别的划分，是以机器总成、配合件及零件的磨损规律为基础，其拟定与编制如图所示。

预防诊断维护保养故障修理事故修理小修中修恢复工作能力参数改善日常维护大修日常维护保养定期根据需要定期修理维护保养和修理第三十一页，共43页。2.2大修大修是一次全面彻底的恢复性修理。它要求对整台机器拆卸检查，修复或更换已磨损的零部件，对基础件进行全面修理。大修时，在恢复组合件的配合间隙或紧度的同时，还必须恢复基础件的尺寸链和零部件之间的相互位置精度。修复后要求进行磨合、试验、调整和试运转。大修后的机器及各项性能指标要达到或接近新的标准。大修时可与机器的改造和革新相结合一起进行，达到改善性修理的目的。第三十二页，共43页。2.3小修小修是一次局部性修理，又称平衡性修理。小修的目的是恢复机器局部部位的工作能力，以求得各总成之间的工作能力相互适应，使整机达到平衡。对拖拉机汽车而言，主要是对发动机的各机构与系统进行拆卸、检查与调整，修复或更换磨损的零件。对底盘只进行检查与调整，必要时局部拆卸，更换或修复已磨损的零部件。小修后的机器要恢复到正常的技术状态。第三十三页，共43页。2.4中修在机床设备修理类别中，除小修和大修外尚规定有中修。中修要更换和修复较多的零件，校正设备的基准，使主要精度达到工艺要求。个别精度难以恢复时，延至下次大修中解决，并保证设备正常运转到下次中修。第三十四页，共43页。2.1主要内容和特点计划预防维修制度可概括为“按时保养，定期检查，计划修理”。特点：计划的特点是根据零部件的磨损规律找出合理的使用期限，即修理间距；预防的特点是在发生故障前，即在零部件磨损达到极限值以前进行修理。第三十五页，共43页。2.2实施计划预防维修制度的基本条件（1）必须具备机器、总成及零部件使用寿命的基础数据。（2）具有根据总成、部件与零件使用期限，合理划分的修理类别。（3）要有相应的故障诊断技术标准及技术手段。（4）必须有相应的修理技术标准。（5）要有按职能分工及布局合理的维修网。第三十六页，共43页。2.3计划预防维修制度的制定使用寿命是计划预防维修制的基础。修理制度的制定主要是确定机器的修理时间与内容，要求以最短的时间和最经济的费用进行修理，并保证机器的固有可靠性。在制定修理制度时，如何组织不同寿命零件的修理就成为异常复杂的问题。

第三十七页，共43页。3.1基本思想以最低的费用实现装备的固有可靠性水平，即充分利用装备的固有可靠性的维修。第三十八页，共43页。3.2维修方式的分类与选择以可靠性为中心的维修制度是在充分分析各种维修项目的影响后果，及预防维修所起的效果的基础上，采取不同的维修方式，包括被认为落后的事后修理方式。工作内容包括：编制维修大纲；确定重要维修项目；选用合适的维修方式。维修方式主要有：视情检查、预防维修、预防性更换、故障检查和事后维修。第三十九页，共43页。（1）早期故障期早期故障期是产品投入工作的初期。特点：故障率较高，随工作时间的增加呈下降趋势。原因：设计差、质量低、安装不正确、调试不当；操作、维护失误。措施：排除设计制造缺陷，组装后进行磨合和试运转，精心调试；提高人员素质。第四十页，共43页。（2）偶然故障期产品在早期故障期之后、磨损故障期之前的一段时间，是产品的有效寿命期。