TH-0365机电设备故障诊断与维修1

机电设备故障诊断与维修第1章机电设备修理的根底学问制作：周宗明课时：课堂教学：××学时现场教学：××学时总学时：××学时左右说明∶〔性质〕本课程是机电一体化专业的核心课程,也是本专业学生的必修课程。学问目标是：把握必要的机电设备故障诊断与修理的根本学问、根本理论。使学生生疏机械设备检测、修理的工艺过程及方法；到达既降低生产本钱又确保机械设备安全、高效正常地运转的目的。力气目标是：培育学生依据图纸编制检修工艺初步力气；生疏机电设备构造特点、工作原理及性能、正确读表和巡检力气；故障推断力气、故障影响分析力气、故障处理力气、反故障反事故力气。会用正确使用工、检具与起动设备、生疏设备修理工艺；运转工况分析力气、设备安全分析力气、提出经济运行措施力气、初步革新及建议力气；确保设备高效、正常运转。相关根底课有钳工根底，机械制图，机械设计根底、机械零件加工工艺期末考试：x%考勤及课堂表现：y%总评＝考试成绩×x%（出勤、表现、作业）×y%成绩考核：第1章机械修理根本学问1.1机械故障概论1.2机械设备修理根底1.3机械零件失效形式及对策1.4机械零件修理与更换的原则1.5机电设备修理治理本章主要争论和争论机电设备修理技术的根底学问，在本章学习中，学生应留意以下学问的学习和把握：1．明确机电设备故障的概念，了解故障的分类、特点及故障治理的程序，把握故障发生的根本规律和影响故障发生的主要因素。2．明确修理性的概念，了解影响修理性的因素和提高修理性的途径，生疏设备的修理方式和修理类别，了解牢靠性修理的根本原理。3．了解零部件失效的主要形式及其机理，把握削减或消退零部件失效的对策。了解故障诊断的内容、原理和根本方法，生疏零件的常规检验技术。4．把握设备零件修理与更换的原则；生疏设备修理治理的主要内容、方法与应用。1.1机械故障概论1.1.1故障的含义及类型1故障的含义故障——机械设备在运行过程中，丧失或降低其规定的功能及不能连续运行的现象。2故障的类型故障可以不同角度分：如1〕临时性故障2〕永久性故障按故障发生的时间分有以下几种：1〕早发性故障2〕突发性故障3〕渐进性故障4〕复合型故障按故障表现形式分有：1〕功能故障2〕潜在故障按故障产生的缘由分有：1〕人为故障2〕自然故障按故障造成的后果分有：1〕致命故障2〕严峻故障3〕一般故障4〕轻度故障故障通常实行几种分类法复合并用，如突发性的局部故障；磨损性的危急故障等。由此看出故障的简洁性；严峻性和起因等状况。1.1.2故障的特点与故障治理1故障的特点1〕多样性2〕层次性3〕多因素和相关性4〕延时性5〕不确定性6〕修复性2故障治理故障治理是设备治理的核心内容之一。其目的在于早期觉察故障征兆，准时实行措施进展预防和修理。故障治理的程序和内容包括：1、宣传教育和技术培训相结合。2、制定严格的治理制度和维护保养制度。3、生疏机械设备构造和工作原理，把握工作性能。4、配置先进的检查、检测和监测设备，对重要设备和零部件进展实时监测，定期分析，准确把握设备故障的信息和征兆。5、依据故障现象和信息及征兆，进展认真科学地分析，确定故障缘由、类型、实行最正确的修理策略和修理方案，准时修理过程进展记录。供给后期统计和借鉴。6、对常发生或屡次重复消逝的故障的部位或零件，要重点监测，必要时对其进展系统技术改造。建立故障信息治理流程图。如图1.11.1.3机械故障产生的根本规律如以下图1.21.1.4影响故障产生的主要因素〔一〕制造和修理因素对故障的影响1、零件材料的选择2、零件加工质量3、装配质量〔二〕使用因素对故障的影响1、工作负荷2、工作环境3、设备保养和操作技术返回1.2机械设备修理根底1.2.1机械的修理性1.定义机械设备在规定的条件下，在规定的时间内，按规定的程序和方法进展修理时，保持或恢复到规定状态的力气称修理性所谓规定的条件，是指选定了合理的修理方式、预备了修理用的测试仪器及装备和相应的备件、标准、技术资料，由确定技术水平和良好劳动心情的修理人员进展操作。所谓规定的时间，是指机械设备从查找、识别故障开头，直至检查、拆卸、清洗、修理或更换、安装、调试、验收，最终到达完全恢复正常功能为止的全部时间。修理与修理性是两个不同的概念。修理——是指维护或修理进展的一切活动，包括保养。修理、改装、翻修、检查等。而修理性——是指机械设备在修理方面具有的特性或力气；反映发生故障后进展修理的难易程度；是修理需要付出的工作量大小、人员多少、费用凹凸以及修理设施先进或落后的综合表达；是由设计、制造等因素准备的一种固有属性，直接关系到机械设备的牢靠性、经济性、安全性和有效性；是机械设备三项根本性能参数之一。3.影响修理性的主要因素影响修理性的因素，主要有机械设备修理性设计的优劣、修理保养方针、体制、修理装备设施的完善程度，修理保养人员的水平凹凸和劳动心情等。见表1.1设计方面维修保养方针、体制及维修装备设施对维修人员的要求总体布局和结构设计应使各部分易于检查，便于维修良好的可达性，设置维修操作通道，有合适空间部件与联接件易拆装标准化，互换性和可更换性安全性材料易于购置，零件加工方便技术资料齐全专用工具和试验装置维系方式的确定故障修理定期更换状态监测维修无维修设计2.维修资源的组织维修组织机构维修力量配备维修计划和控制3.维修材料和备件供应储备方式库存管理4.维修装备设施5.费用因素考核和选择教育、经验、素质训练熟练程度能力分析劳动情绪表1.1影响修理性的主要因素4.高修理性的主要途径从上述影响修理性的主要因素中，不难找到提高修理性的主要途径。1〕简化构造便于拆装；2〕提高可达性；3〕保证修理操作安全；4〕按规定使用和修理；5〕部件和连接件易拆易装；6〕零部件无修理设计。1.2.2修理方式与修理类别1.设备的修理方式机电设备常用的修理方式有：事后修理、预防修理、牢靠性修理、改善修理和无修理设计。(1)事后修理又称故障修理、损坏修理、非准备性修理。事后修理是指机电设备发生故障后所进展的修理，即不坏不修、坏了再修。(2)预防修理在机电设备发生故障之前就进展的修理称为预防修理。由于这种预防修理可以订出准备，因此又把这种有准备的预防修理称为准备预修。预防修理分为两种根本形式：1〕定期修理又称准备修理、时间预防修理。定期修理是在规定时间的根底上实行的预防修理活动，具有周期性特点。定期修理依据零件的磨损规律，事先规定好了修理间隔期、修理类别、修理内容和修理工作量。这种修理方式会消逝以下问题：一是造成修理过剩；二是造成失修。它主要适用于巳把握设备磨损规律且生产稳定、连续生产的流程式生产设备或动力设备，大量生产的流水线设备或自动线上的主要设备，以及其他可以统计开动台时的设备。我国目前实行的设备定期修理制度主要有准备预防修理制和准备保修制两种。

1〕准备预防修理制〔简称准备预修制〕它是依据设备的磨损规律，按预定修理周期及修理周期构造对设备进展维护、检查和修理，以保证设备常常处于良好的技木状态的一种修理制度。其主要特征如下：

①按规定要求，对设备进展日常清扫、检查、润滑、紧固和调整等，以延缓设备的磨损，保证设备正常运行；

②按规定的日程表对设备的运动状态和磨损程度等进展定期检查和调整，以便准时消退设备隐患，把握设备技木状态的变化状况，为设备定期修理做好物质预备；

③有准备有预备地对设备进展预防性修理。2〕准备保修制〔又称保养修理制〕

它是把维护保养和准备检修结合起来的一种修理设备制度。其主要特点是：①依据设备的特点和状况.依据设备运转小时〔产量和里程〕等.规定不同的修理保养类别和间隔期；②在保养的根底上制定设备不同的修理类别和修理周期；③当设备运转到规定时限时，不管其技术状态如何，也不考虑生产任务的轻重，都要严格地按要求进展检查、保养和准备修理。2〕状态监测修理

这是一种以设备技术状态为根底，按实际需要进展修理的预防修理方式。它是在状态监测和技术诊断的根底上，把握设备劣化进展状况。在高度预知的状况下，适时安排预防性修理，故又称预知修理。这种修理方式的根底是将各种检查、维护、使用和修理，尤其是诊断和监测供给的大量信息，通过统计分析，正确推断设备的劣化程度、发生〔或将要发生〕故障的部位、技木状态的进展趋势，从而实行正确的修理类别。这样能充分把握修理活动的主动权，做好修前预备，并且可以和生产准备协调安排，既能提高设备的利用率，又能充分发挥零件的最大寿命。缺点是费用高，要求有确定的诊断条件。它主要适用于重大关键设备、生产线上的重点设备、不宜解体检查的设备〔如高精度机床〕、故障发生后会引起公害的设备等。(3)牢靠性修理以牢靠性为中心的修理称牢靠性修理。(4)改善修理改善修理也称为改善性修理。改善修理是指为了防止故障重复发生而对机电设备的技术性能加以改进的一种修理。改善修理的重点是：1〕原设备局部构造不合理，新产品中已改进；2〕故障频繁的构造；3〕可缩短帮助时间；4〕可减轻操作强度，减轻能耗和污染；5〕按工艺要求提高局部精度。改善修理的最大特点是：修改结合在实际生产中，常常结合机电设备的大修、项修进展。在进展改善修理时，应依据机件故障的检查和分析，有准备地改进机电设备机构和机件材质等方面的修理。(5)无修理设计“无修理设计”是设备修理的抱负目标2.设备修理类别设备修理的类别是依据其修理内容和技术要求以及工作量大小划分的。预防修理的修理类别有：大修、项修、小修三种类型。在工业企业的实际设备治理与修理工作中，小修已和二级维护保养合在一起进展；项修主要是针对性修理，很多企业通过加强维护保养和针对性修理、改善性修理等来保证设备的正常进展；但是动力设备、大型连续性生产设备、起重设备以及某些必需保证安全运转和经济效益显著的设备，有必要在适当的时间安排大修。(1)小修小修又称为日常修理，是指依据设备日常检查或其他状态检查中所觉察的设备缺陷或劣化征兆，在故障发生之前准时进展排解的修理，属于预防修理范围，工作量不大。日常修理是车间修理组除项修和故障修理任务之外的一项极其重要的把握故障发生的日常性修理工作。(2)项修项修即工程修理，也称为针对性修理。项修是为了使设备处于良好的技术状态，对设备精度、性能、效率达不到工艺要求的某些工程或部件，按需要所进展的具有针对性的局部修理。项修时，对设备进展局部解体，修理或更换局部主要零件与基准件的数量约为10%~30%，修理使用期限等于或小于修理间隔期的零件；同时，对床身导轨、刀架、床鞍、工作台、横梁、立柱、滑块等进展必要的刮研，但总刮研的面积不超过30%~40%，其他摩擦面不刮研。项修的主要内容包括：1)全面进展精度检查，据此确定拆卸分解需要修理或更换的零部件；2)修理基准件，刮研或磨削需要修理的导轨面；3)对需要修理的零部件进展清洗、修复或更换〔到下次修理前能正常使用的零件不更换〕；4)清洗、疏通各润滑部位，换油、更换油毡油线；5)治理漏油部位；6)喷漆或补漆；7)按修理精度、出厂精度或项修技术任务书规定的精度标准检验，对修完的设备进展全部检查。但对项修难以恢复的个别精度工程可适当放宽。(3)大修大修即大修理，是指以全面恢复设备工作精度、性能为目标的一种准备修理。大修是针对长期使用的机电设备，为了恢复其原有的精度、性能和生产效率而进展的全面修理。在设备预防性准备修理类别中，设备大修是工作量最大、修理时间较长的一类修理。大修的主要内容包括：1)对设备的全部或大局部部件解体检查,进展全部精度检验,并作好记录；2)全部拆卸设备的各部件,对全部零件进展清洗,做出修复或更换的鉴定；3)编制大修理技术文件，并作好备件、材料、工具、检具、技术资料等各方面预备；4)更换或修复磨损零部件，以恢复设备应有的精度和性能；5)刮研或磨削全部导轨面〔磨损严峻的应先刨削或铣削〕；6)修理电气系统；7)配齐全防护装置和必要的附件；8)整机装配，并调试到达大修质量标准；9)翻新外观，重新喷漆、电镀；10)整机验收，按设备出厂标准进展检验。对机电设备大修总的技术要求是：全面去除修理前存在的缺陷，大修后应到达设备出厂或修理技术文件所规定的性能和精度标准。1.2.3牢靠性修理的根本原理一个机械系统、一台机械设备，不管其原理如何先进，功能如何全面，精度如何高级，假设故障频繁、牢靠程度很差，不能在规定时间内牢靠地工作，那么它的使用价值就低，经济效果就差。从设计规划、制造安装、使用维护到修理报废，牢靠性始终是系统和机械设备的灵魂。其中设计制造准备固有牢靠性，而使用维护保持使用牢靠性。牢靠性是评价系统和机械设备好坏的主要指标之一。它是争论系统和机械设备的质量指标随时间变化的一门科学。随着科学技术的进展，机械设备的功能由单一转向多能，构造日趋简洁；承受新材料、新工艺、新技术后使不行靠的因素增多，牢靠性水平降低；新机械设备又要考虑更恶劣的使用条件，增加了保证其使用牢靠性的难度；一旦发生故障带来的危害往往很严峻，修理费用很高。基于以上缘由，必需对牢靠性进展深入争论。1、定义牢靠性是指系统、机械设备或零部件在规定的工作条件下和规定的时间内保持与完成规定功能的力气。由于牢靠性不能用仪表测定，所以衡量牢靠性必需进展争论、试验和分析，从而做出正确的估量和评定。2、评定牢靠性应留意的问题(1)牢靠性与规定条件分不开(2)牢靠性与规定时间亲切相关(3)牢靠性与规定功能有关3、提高牢靠性的方法提高牢靠性的方法有两种：其一为故障预防，即抑制故障的产生；另一为故障容错，即利用冗余的零部件去屏蔽已发生的故障对整个机械设备的影响。4、牢靠性的描述牢靠性已从一个模糊的定性概念进展为以概率论及数理统计为根底的定量概念。对机械设备牢靠性的相应力气做出数量表示的量称为特征量。主要有：牢靠度、失效率、故障率、平均故障间隔时间、平均寿命、有效度等。常用的牢靠性指标见表1.2下面重点介绍牢靠度和有效度。〔1〕牢靠度牢靠度是指机械设备或零部件在规定条件下和规定时间内无故障地完成规定功能的概率。由于机械设备或零部件的各种性能都要随时间发生变化，所以牢靠度是一个随时间变化的函数，用R(t)表示。它是小于或等于1而大于或等于0的函数，及1≥R(t)≥0。零件牢靠度的分类等级及应用状况见表1.3。例：设有N0个一样零件，当到达工作时间t时，有Nt个零件失效，而仍能正常工作的零件为N个，则零件的牢靠度为:

R(t)===1-

为使零件具有足够的牢靠性，应遵循R(t)≥[R(t)]，其中[R(t)]为许用牢靠度，它取决于零件的重要程度、所受载荷类别、生产和修理费用等。与牢靠度R(t)对应的是不行靠度。它是指零件在规定的条件下和规定的时间内不能完成规定功能〔即发生失效〕的概率。不行靠度也称失效概率或故障概率。一般记为F(t)。例：现有10000个一样的零件，工作达200h有9500个零件未失效；工作达500h有9000个零件未失效，求零件在200h和500h的牢靠度。解：200h的牢靠度为R(200)=500h的牢靠度为R(500)==95%=90%而零件的不行靠度或失效概率分别为F(200)=1-95%=5%F(500)=1-90%=10%〔2〕有效度它是指机械设备和零部件在某种使用条件下和规定时间内保持正常使用状态的概率。可用数学式表示，即:5、系统的牢靠性机械设备有大有小，小的本身就自成为元件；而大的则是由很多元件组成部件、整机，形成一个系统。系统是一个能够完成规定功能的综合体。组成系统的元件称单元，每个独立单元不仅要完成各自的规定功能，而且还要在系统中与其他单元发生联系。依据单元在系统中的联接方式不同，可分为3类：〔1〕串联系统在组成系统的单元中只要有一个发生故障，系统就不能完成规定的功能，这种系统称为串联系统，如图1.3所示。12…n-1n图1.3串联系统大多数机械的传动系统均是串联系统。当串联系统由n个单元组成，它们的牢靠度分别为R1、R2、…、Rn时，依据概率乘法定理，系统的牢靠度为RS假设各单元的R都相等，则由于Ri≤1，所以单元数目愈多，系统的RS就愈低。可见，在满足规定功能的前提下，系统愈简洁，牢靠性愈高。图1.4单级圆柱齿轮减速器1、7—轴;2、5—键;3、8—齿轮;4、6—滚动轴承例：计算单极圆柱齿轮减速器的牢靠度，见图1.4所示。使用寿命5000h内各零件的牢靠度分别为：轴1、7的R1、7=0.995；两对滚动轴承4、6的R4、6=0.94；齿轮3、8的R3、8=0.99；键2、5的R2、5=0.9999；即齿轮减速器的牢靠度不低于75.7%串联系统的牢靠度低于任何一个单元的牢靠度。假设要提高一个单元的牢靠度去改善串联系统的牢靠度，就应当提高系统中牢靠度最低的那个单元。〔2〕并联系统并联系统又称冗余系统，即系统中只要有一个单元没有失效，系统仍能维持工作。假设几个单元同时投入运转，有一个消逝故障，其他单元还能维持的称工作贮存并联系统，如图1.5a所示，例如多台发动机的飞机或轮船。a)b)……12n12n图1.5并联系统并联系统的牢靠度为假设各单元的R都相等，则Rs=1-(1-R)n可见，并联系统的单元数目愈多，系统的牢靠度愈高，但体积、质量、本钱也增加。在机械系统中，并联系统因构造简洁、本钱昂贵，用得较少，只有在牢靠性要求高，且构造上允许时才使用，一般n=2或n=3。例如：载货汽车用双列后轮或备用轮；液压系统中滑阀操纵装置承受双重滑阀；静压轴承的油压系统承受备用系统等。例：由5个牢靠度均为0.9的单元组成并联系统，求其系统牢靠度。解：按公式计算，可见，并联系统的牢靠度大于每个单元的牢靠度，这是在机械设备方案规划技术设计和布局安装过程中承受冗余技术的依据。假设要提高系统的牢靠性，需提高牢靠度最大的单元的牢靠度。〔3〕混联系统由串联及并联系统组合而成的系统称混联系统。它分两种，一是串并联系统，见图1.6；另一是并串联系统，见图1.7。12…m图1.6串并联系统12…m12…m…12…n12…n图1.7并串联系统12…n12…n………12m混联系统牢靠性的计算没有一成不变的公式，而需具体分析。通常，串并联系统的牢靠度计算是先将并联单元系统转化为一个等效的串联系统，然后再按串联系统计算。并串联系统的牢靠度则先分别计算串联系统的牢靠度，然后再按并联系统计算。6、牢靠性理论在修理中的应用〔1〕提高系统和零部件的牢靠性在串联系统中，串联的单元愈多，牢靠性愈差；反之，愈简洁的机械愈牢靠。因此，机械上可有可无的零部件应尽量不要，尽可能把几个零件合并成一个零件。在并联系统中，并联的单元愈多，牢靠性愈好。一般来说，非工作贮存系统的牢靠度高于工作贮存系统。不管串联或并联，提高其中任何一个零件的牢靠度都能提高系统的牢靠度.提高牢靠性的主要措施有:1)在设计上，力求构造简洁、传动链短、零件数少、调整环节少且简便、联接牢靠。2〕尽可能承受独立的构造单元，分别便利，整个单元能快速更换，有利于提高修理性，保证修理质量。3〕设法提高系统中最低牢靠度零件的牢靠度。4〕尽量选用牢靠度高的标准件。5〕避开承受简洁消逝疏忽、维护和操作错误的构造。6〕构造布置要能直接检查和修理，如油画指示器位置应便于观看油面；要设置检查孔等。7〕合理规定修理期，修理期过长，牢靠度下降，如润滑油变质、协作间隙过大。8〕必要时增加备用系统，如双列滚动轴承，重要的液体动压滑动轴承备有两套系统。9〕设置监测系统,准时报警故障,如进展温度监测、微裂纹监测。10)增加过载疼惜装置和自动停机装置。〔2〕依据牢靠性规律制定相应的修理制度故障率呈正指数型的机械设备有明显的耗损故障期，应在它到来之前准时进展修理，这就是修理行业历来承受的定期检修制。没有耗损故障期的机械设备，不仅没有必要定期检修，而且每次检修后消逝早期故障反而降低了牢靠性，像飞机这样的可修复的简洁系统没有耗损故障，因此不用定期检修。故障率呈常数型的机械设备，其牢靠性只受随机因素影响，定期检修不能预防随机故障。通过分析随机因素，尽量削减随机因素的发生概率或承受并联系统，就能够避开故障的产生。返回1.3机械零件失效形式及其对策在设备使用过程中，机械零件由于设计、材料、工艺及装配等各种缘由，丧失规定的功能，无法连续工作的现象称为失效。当机械设备的关键零部件失效时，就意味着设备处于故障状态。机器故障和机械零件的失效密不行分。机械设备类型很多，其运行工况和环境条件差异很大。机械零件失效模式也很多，主要有磨损、变形、断裂、蚀损等四种一般的、有代表性的失效模式。1.3.1零件的磨损及其对策相接触的物体相互移动时发生阻力的现象称为摩擦。相对运动的零件的摩擦外表发生尺寸、外形和外表质量变化的现象称为磨损。摩擦是不行避开的自然现象；磨损是摩擦的必定结果，两者均发生于材料外表。摩擦与磨损相伴产生，造成机械零件的失效。当机械零件协作面产生的磨损超过确定限度时，会引起协作性质的转变，使间隙加大、润滑条件变坏，产生冲击，磨损就会变得越来越严峻，在这种状况下极易发生事故。一般机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废。据估量，世界上的能源消耗约有30%~50%是由于摩擦和磨损造成的。1、磨损过程以摩擦副为主要零件的机械设备,在正常运转时,机械或零部件的磨损过程一般可分为磨合〔跑合〕阶段、稳定磨损阶段和猛烈磨损阶段,如图1-8所示。1〕磨合阶段如图中的OA线段，又称跑合阶段。2〕稳定磨损阶段经过磨合阶段，摩擦副外表发生加工硬化，微观几何外形转变，建立了弹性接触条件。0AB时间磨损量剧烈磨损阶段稳定磨损阶段磨合阶段图1.8机械磨损过程3〕猛烈磨损阶段经过B点以后，由于摩擦条件发生较大的变化，如温度快速上升，金属组织发生变化，间隙变得过大，冲击增大，润滑油膜易破坏，磨损速度急剧增加，机械效率下降、精度降低等，从而导致零件失效，机械设备无法正常运转。2、磨损类型及磨损机理按摩擦外表破坏的机理和特征不同，磨损可分为以下几种类型：粘着磨损、磨料磨损、疲乏磨损、腐蚀磨损和微动磨损。1、粘着磨损粘着磨损又称为粘附磨损，是指当构成摩擦副的两个摩擦外表相互接触并发生相对运动时，由于粘着作用，接触外表的材料从一个外表转移到另一个外表所引起的磨损。依据零件摩擦外表的破坏程度，粘着磨损可分为略微磨损、涂抹、檫伤、撕脱和咬死等五类。粘着磨损机理：在载荷和相对运动作用下，两接触点间重复产生“粘着—剪断—再粘着”的循环过程，使摩擦外表温度显著上升，油膜破坏，严峻时表层金属局部软化或熔化，接触点产生进一步粘着。2、磨料磨损磨料磨损也称为磨粒磨损，它是当摩擦副的接触外表之间存在着硬质颗粒，或者当摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多时，所产生的一种类似金属切削过程的磨损。依据摩擦外表所受的应力和冲击的不同，磨料磨损的形式可分为錾削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类。

磨料磨损的机理：属于磨料颗粒的机械作用，磨料的来源有外界砂尘、切屑侵入，流体带入、外表磨损产物、材料组织的外表硬点及夹杂物等。目前，关于磨料磨损机理有四种假说：〔1〕微量切削〔2〕压痕破坏〔3〕疲乏破坏〔4〕断裂3、疲乏磨损疲乏磨损是摩擦外表材料微观体积受循环接触应力作用产生重复变形，导致产生裂纹和分别出微片或颗粒的一种磨损。疲乏磨损机理：疲乏磨损的过程就是裂纹产生和扩展的破坏过程。依据裂纹产生的位置，疲乏磨损的机理有两种状况：〔1〕滚动接触疲乏磨损〔2〕滚滑接触疲乏磨损疲乏磨损分类〔1〕非扩展性疲乏磨损〔2〕扩展性疲乏磨损依据摩擦表层发生的现象，可以认为疲乏磨损过程是由三个进展阶段组成，外表的相互作用；在摩擦力影响下，接触材料表层性质的变化；外表的破坏和磨损微粒的脱离。由于其腐蚀本身可能是化学的或电化学的性质，故腐蚀磨损的速度与介质的腐蚀性质和作用温度有关，也与相互摩擦的两个金属形成的电化学腐蚀的电位差有关。介质腐蚀性越强，作用温度越高，腐蚀磨损速度越快。4、腐蚀磨损在摩擦过程中，金属同时与四周介质发生化学反响或电化学反响，引起金属外表的腐蚀剥落，这种现象称为腐蚀磨损。它是在腐蚀磨损与机械磨损、粘着磨损、磨料磨损等相结合时才能形成的一种机械化学磨损。因此，腐蚀磨损的机理与前述三种磨损的机理不同。腐蚀磨损是一种极为简洁的磨损过程，常常发生在高温或潮湿的环境下，更简洁发生在有酸、碱、盐等特殊介质的条件下。按腐蚀介质的不同类型，腐蚀磨损可分为氧化磨损和特殊介质下的腐蚀磨损两大类〔1〕氧化磨损〔2〕特殊介质下的腐蚀磨损5、微动磨损两个接触外表由于受相对低振幅振荡运动而产生的磨损称为微动磨损。它产生于相对静止的接合零件上，因而往往易被无视。微动磨损的最大特点是：在外界变动载荷作用下，产生振幅很小〔小于100μm，一般为2～20μm〕的相对运动，由此发生摩擦磨损。例如在键联接处、过盈协作处、螺栓联接处、铆钉联接接头处等结合上产生的磨损。微动磨损使协作精度下降，过盈协作部件结合紧度下降甚至松动，联接件松动乃至分别，严峻者引起事故。微动磨损还易引起应力集中，导致联接件疲乏断裂。微动磨损是一种兼有磨料磨损、粘着磨损和氧化磨损的复合磨损形式。三、防止或削减磨损的对策依据磨损的理论争论，结合生产实践阅历，防止或削减磨损的方法与途径有以下几方面。1、润滑2、正确选择材料3、进展外表处理4、合理的构造设计5、改善工作条6、提高修复质量7、正确使用和维护。对于几种根本的磨损类型，防止或削减磨损的方法与途径见表1.4表1.4防止或削减磨损的方法与途径磨损类型防止或减少磨损的方法与途径粘着磨损1.正确选择摩擦副材料，如适当选用脆性材料、互溶性小的材料、多相金属等；2.合理选用润滑剂，保证摩擦面间形成流体润滑状态；3.采用合理的表面处理工艺；磨粒磨损1.选用硬度较高的材料；2.控制磨粒的尺寸和硬度；3.根据工作条件，采用相应的表面处理工艺；4.合理选用并供给洁净的润滑剂；疲劳磨损1.合理选用摩擦副材料；2.减小表面粗糙度，消除残余内应力；3.合理选用润滑油的粘度和添加剂；腐蚀磨损氧化磨损1.当接触载荷一定时，应控制其滑动速度，反之则应控制接触载荷；2.合理匹配氧化膜硬度和基本金属硬度，保证氧化膜不受破坏；3.合理选用润滑油粘度，并适量加入中性极压添加剂；特殊介质腐蚀磨损1.利用某些特殊元素与特殊介质作用，形成化学结合力较高、结构致密的钝化膜；2.合理选用润滑剂；3.正确选择摩擦副材料；微动磨损1.改进设计，加工和装配工艺；2.根据工作条件和环境状态选择材料；3.施加润滑剂；4.在接触表面之间加入插入物；5.采用各种表面强化工艺1.3.2零件的变形及其对策机械零件或构件在外力的作用下，产生外形或尺寸变化的现象称为变形。过量的变形是机械失效的重要类型，也是推断韧性断裂的明显征兆。机械零件或构件的变形可分为弹性变形和塑性变形两大类。1〕弹性变形2〕塑性变形3〕防止和削减机械零件变形的对策变形是不行避开的，我们可从以下四个方面实行相应的对策防止和削减机械零件变形。〔1〕设计方面1〕正确选用材料，留意工艺性能。2〕合理布置零件，改善零件的受力状况。3〕在设计中，留意应用新技术、新工艺和新材料，削减制造时的内应力和变形。〔2〕制造方面在制定毛坯制造工艺时，要重视变形的问题，实行各种工艺措施，以削减毛坯的剩余应力。在制定零件机械加工工艺规程中，均要在工序、工步的安排上，工艺装备和操作上实行削减变形的工艺措施。在加工和修理过程中要削减基准的转换，保存加工基准给修理时使用，削减修理加工中因基准不统一而造成的误差。使最终变形量符合要求，到达削减变形的目的。〔3〕修理方面在修理中，既要满足恢复零件的尺寸、协作精度、外表质量等技术要求，还要检查和修复主要零件的外形、位置误差。〔4〕使用方面加强设备治理，制定并严格执行操作规程，加强机械设备的检查和维护，不超负荷运行，避开局部超载或过热等。1.3.3零件的断裂及其对策断裂是零件在机械、热、磁、腐蚀等单独作用或者联合作用下，其本身连续性遭到破坏，发生局部开裂或分裂成几局部的现象。尽管与磨损、变形相比，机械零件因断裂而失效的时机很少，但机械零件的断裂往往会造成严峻的机械事故，产生严峻的后果，是一种最危急的失效形式。二、削减或消退机械零件断裂的对策1．设计在金属构造设计上要合理,尽可能削减或避开应力集中,合理选择材料。2．工艺承受合理的工艺的构造,留意消退剩余应力,严格把握热处理工艺。3．使用按设备说明书操作、使用机电设备,严格杜绝超载使用机电设备。1.3.4机械故障诊断技术概论设备消逝故障后，使某些特性转变，产生能量、力、热及摩擦等各种物理和化学参数的变化，发出各种不同的信息。捕获这些变化的征兆，检测变化的信号及规律，从而判定故障发生的部位、性质、大小，分析缘由和特殊状况，预报将来，判别损坏状况，作出决策，消退故障隐患，防止事故的发生，这就是故障诊断。故障诊断技术是修理制度改革——将准备预防修理变为视情修理的技术根底，具有巨大的经济价值。目前，故障诊断技术的重要性已提到修理技术的里程碑的高度来生疏，并大力开展故障诊断技术的开发工作。一、机械故障诊断技术的内容和目的对设备的诊断有不同的技术手段，较为常用的有振动监测与诊断、噪音监测、温度监测与诊断、油液诊断、无损探伤技术等。设备诊断技术尽管很多，但根本上离不开信息的采集，信息的分析处理，状况的识别、诊断、猜测和决策三个环节。机械设备状态监测及诊断技术的主要工作内容是：〔1〕保证机械运转状态在设计的范围内。〔2〕随时报告运行状态的变化状况和恶化趋势。〔3〕故障类型、程度、部位、缘由确实定。〔4〕故障报警。二、根本原理机械故障诊断就是在动态状况下，利用机械设备劣化进程中产生的信息〔即振动、噪声、压力、温度、流量、润滑状态及其指标等〕来进展状态分析和故障诊断的，故障诊断的根本过程和原理如图1.9所示三、根本方法机械故障诊断目前流行的分类方法有两种：一是按诊断方法的难易程度分类，可分为简易诊断法和周密诊断法；二是按诊断的测试手段来分类，主要分为直接观看法、振动噪声测定法、无损检验法、磨损剩余物测定法和机器性能参数测定法等。

1.3.5机械零件的常规检验技术任何一台机械设备，都是由大量零件组成的，要使这种组合到达确定质量，就必需要求它的每一个零件都符合规定的质量指标，无论是制造或修理，无不如此。然而，零件是在确定的条件下生产出来的，由于各种因素的影响，不行避开地会在某些零件中存在缺陷，而对修理来说，零件在使用过程中，随着时间的延长，产生各种缺陷的可能性更大，这些缺陷只有通过检验才能觉察。因此机械及其零件的检测工作是机械修理的重要环节。它准备着零部件的弃取，既是制定修理工艺措施的主要依据，又是保证合理修理和修后质量的关键一、检验的原则1．在保证质量的前提下，尽量缩短修理时间，降低本钱。2．严格把握技术标准、修理标准，正确区分能用、需修、报废的界限，从技术条件和经济效果综合考虑。3．努力提高检验水平，尽可能消退或削减误差，建立健全合理的规章制度。〔二〕检验的主要内容1．零件的几何精度2．零件的外表质量3．零件的物理力学性能4．零件的隐蔽缺陷5．零部件的质量和静动平衡试验6．零件的材料性质7．零件表层材料与基体的结合强度8．组件的协作状况9．零件的磨损程度10．密封性三、检验方法〔一〕感觉检验法不用量具、仪器，仅凭检测人员的直观感觉和阅历来鉴别零件的技术状况，统称感觉检验法。此种检验方法简便，但精度不高。适用于鉴别缺陷明显的或精度要求不高的零件，而且要求检测人员有丰富的技术和阅历。具体有：1〕看、2〕听、3〕摸、4〕嗅(闻)。二、检验的内容〔一〕检验分类1．修前检验2．修后检验3．装配检验〔二〕用测量工具和仪器检验法此种检验方法精度高。所以应用广泛。但需要较高投资购置各种工具仪器呼仪表。〔三〕物理检验法利用电、磁、光、声、热等物理量，通过零部件引起的变化来测定其技术状况的、觉察内部缺陷。这种方法的实现是和仪器、工具检测相结合，它不会使零部件受伤、分别或损坏，又称为无损检测法。无损检测的主要任务是确定零件隐蔽缺陷的性质、大小、部位及其取向等，主要有图1.11渗透法、图1.12磁粉法、图1.13超声波和射线等检测方法。返回机器设备在修理前检查时，正确地确定各种失效零件是修复还是更换，将直接影响机器设备修理的质量、本钱、效率和周期。这不仅是一个技术问题，而且是一个综合性的问题，需要同时考虑设备的精度、修理费用、本单位的修理技术水平，以及生产工艺对机器设备各种精度、性能的要求等。1.4机械零件修理与更换的原则1.4.1确定零件修换应考虑的因素1．影响失效零件能否保证其正常工作方面的因素2．失效零件对整台设备的影响因素在确定失效零件是否应修复或更换时，必需首先考虑零件对整台设备的影响，然后考虑零件能否满足其正常工作的条件。1.4.2修复零件应满足的要求1．牢靠性2．准确性3．经济性即满足： S修/T修<S新/T新式中，S修为修复旧件的费用〔元〕；T修为修复零件的使用期〔月〕；S新为新件的本钱〔元〕；T新为新件的使用期〔月〕。4．可能性5．安全性6．时间性1.4.3制定修换件明细表修换件明细表是猜测机电设备修理时需要更换或修复的零件的明细表。它是设备大修前预备备品配件的依据，应当力求准确。编制修换件明细表时，一般遵循以下原则：1．需要锻、铸、焊接件毛坯的更换件；制造周期长、精度高的更换件；需外购大型、高精度滚动轴承、液压元件、气动元件、密封件等；需承受修复技术的主要零件，零件制造周期不长、但需用量较大的零件等均应列入修换件明细表。2．全部使用期限不超过修理间隔期的易损零件，均应列入修换件明细表。3．使用期限虽然大于修理间隔期，但假设设备上的一样零件很多或同型号的设备很多而需大量消耗的零件，均应列入修换件明细表。4．稀有及关键性设备〔不管其使用期限长短〕的全部配件,均应列入修换件明细表。5．修理前检查中确定应更换的零件，如无库存贮存，应按配件制作，可依据检查后提出的修换件明细表制造。6．用铸铁、一般钢材毛坯加工，工序少而且大修理时制造不影响工期的零件，可不列入修换件明细表。7．需以毛坯或半成品形式预备的零件；需要成对〔组〕预备的零件，都应在修换件明细表上加以说明。8．对流水线上设备或关键设备，可考虑按部件预备更换件，即承受“更换部件法”，其经济效益特殊显著。返回1.5机电设备修理治理设备修理治理是企业治理中的一个重要组成局部。它的根本任务是：最大限度地收集和利用设备的信息资源，有效地运筹修理系统中的人力、物力、资金、设备与技术，使修理工作取得最合理的质量与最正确的效益。1.5.1设备修理的信息治理一、设备修理信息的分类1．按设备前期与后期分类如图1.14所示。2．按设备治理目标和考核指标分类企业主管部门或投资方以及企业经营都需要了解和把握一些重要指标，如万元产值修理费、设备完好率、万元设备修理费等。为了便于统计分析，可以将设备信息分为：投资规划信息、资产备件信息、技术状态信息、修理准备信息和人员信息等5类。3．从修理的角度分类设备信息可以分为设备状态信息、设备保障信息、设备故障或事故信息、修理工作信息、修理物资信息、修理人员信息、修理费用信息和相关信息等。二、计算机信息系统的概念1．修理信息的传输方式设备修理信息可通过网络传输，可以实现对设备的动态治理。2．修理信息的传输构造如图1.15所示。三、计算机信息系统的功能1．过程把握功能2．工程设计与计算功能3．信息处理功能〔1〕设备台帐治理〔2〕设备分类、排序、查询及检索〔3〕设备修理准备治理〔4〕修理备件治理〔5〕其它功能如：人事治理、经济治理、技术和工艺治理等方面的效劳功能。四、计算机信息系统在修理治理中的应用〔一〕设备治理系统模型图1.16所示是某部设备治理系统模型。图1.17是上述信息系统中的技术治理与准备治理功能把握流程图〔二〕计算机备件治理信息系统1．建立计算机备件治理系统应留意的问题2．建立计算机帮助备件治理信息系统的预备工作3．计算机帮助备件治理的主要功能1.5.2设备修理准备治理一、设备修理工作额定1、设备修理简洁系数2．修理劳动量定额3．设备修理停留时间定额4．修理周期和修理间隔期5．修理费用定额二、修理准备编制〔一〕设备修理准备的类别1．按时间进度编制的准备〔1〕年度修理准备〔2〕季度修理准备〔3〕月份修理准备2．按修理类别编制的准备通常为年度大修理准备和年度设备定期维护准备。〔二〕修理准备编制依据1．编制修理准备的依据〔1〕设备的技术状态〔2〕生产工艺及产品质量对设备的要求〔3〕安全与环境疼惜的要求〔4〕设备的修理周期和修理间隔期2．编制修理准备应考虑的问题〔三〕年度修理准备的编制1．编制年度检修准备的几个环节2．准备编制的程序〔1〕收集资料〔2〕编制草案〔3〕平衡审定〔4〕下达执行三、修理作业准备治理〔一〕网络图的组成及绘制编制大修网络准备是以大修工艺过程为依据的。如：大修一台镗床，有10道工序，拆卸、清洗、检查、床身与工作台研合、零件修理、零件加工、变速箱组装、电气检修和安装、总装试车等，这些工序之间的相互关系如图1.18所示。1．网络图的组成络图由箭线、结点、线路3局部组成〔1〕箭线〔2〕结点〔3〕线路2．网络图的编绘〔1〕先编制作业明细表先以镗床大修为例，按各工序间相互关系图编制作业明细表，如表1.5所示。〔2〕绘制网络图镗床大修网络图如图1.19所示。〔二〕网络时间参数计算现以CA6140车床大修准备网络图为例介绍时间参数的计算。CA6140车床大修工序明细表如表1.6所示。CA6140大修准备网络如图1.20所示。1．结点的最早开头时间tE2．结点最迟完毕时间tL3．确定关键路线〔三〕网络的治理关键路线是工程治理的重点，由于关键线路上任意一道工序假设不能按期完成都会拖延整个工程的工期。关键线路上耗时最多的几道工序称为关键工序，如图1-20中的E1、F2、G均为关键工序。通过网络分析可以进展以下几个方面的工作。〔1〕向关键工序要时间〔2〕在非关键工序上挖潜力〔3〕着眼于全局四、设备修理准备的实施〔1〕部件修理法〔2〕分部修理法〔3〕同步修理法单台设备修理准备实施中有以下几个环节。(一)交付修理〔二〕修理施工在修理过程中，一般应抓好以下几个环节。1．解体检查2．生产调度3．工序质量检查4．临时配件制造进度〔三〕竣工验收1.5.3修理技术、工艺、质量治理设备修理技术、工艺治理是对修理系统与修理过程中一切技术与工艺活动所进展的科学治理。一、修理技术根底工作治理〔一〕修理技术资料的治理1．治理内容〔1〕规格标准〔2〕图样资料〔3〕动力站房设备布置图及动力管线网图。〔4〕工艺资料〔5〕修理质量标准和设备试验规程。〔6〕一般技术资料〔7〕样本和图书2．治理程序修理技术资料主要供设备业务系统使用。治理程序应从收集、整理、评价、分类、编号、复制〔描绘〕、保管、检索和资料供给的全过程来考虑。〔二〕修理图册的编制设备修理图册按设备型号分别编制。图册中应包括以下内容：1．特性与特征图2．装配图3．备件、易损件图样和明细表和外购件清单4．其它内容对动力设备，还应有竣工图、管道或线路网络图等。〔三〕修理技术预备工作设备修理前的技术预备工作也是一项重要的技术根底工作，主要包括修前技术状况调查和编制修理技术文件。二、修理工艺的标准化工作为保证修理质量、提高修理效率、防止资源铺张，有必要标准修理过程中的各类工艺秩序。〔一〕修理工艺1．典型修理工艺2．专用修理工艺〔二〕工艺标准工作要点1．拆卸工艺〔1〕拆卸中安全第一〔2〕拆卸效劳于修理〔3〕拆卸效劳于装配2．零件的清洗工艺清洗工艺应确定清洗方法、清洗程序、清洗剂种类或配方、清洗参数、清洗质量和清洗留意事项等内容。3．典型零件的修复工艺在设备修理中，有些重要的零件需要修复，如床身、箱体、工作台、大型回转件等，为了保证修复和提高成效，应选择适当的修复方案并编制修理工艺规程。4．修理装配工艺〔三〕承受先进的修理工艺在设备修理中应乐观学习国内外先进的修理工艺和技术。应结合本企业的实际状况，承受比较成熟的新工艺、新材料，渐渐取代陈旧的工艺方法。三、设备修理的质量治理〔一〕设备修理质量治理的内容1．制定设备修理的质量标准。2．编制设备修理的工艺。3．设备修理质量的检验和评定工作。4．加强修理过程中质量治理。5．开展修后用户效劳和质量信息反响工作。6．加强技术培训工作，提高技术水平和治理水平。〔二〕设备修理质量的检验企业应设有设备修理质量的检验与鉴定的组织和人员。设备修理质量检验的主要内容是：1．外购备件、材料的入库检验。2．自制备件和修复零件的工序质量检验和终检。3．设备修理过程中的零部件和装配质量检验。4．修理后的外观、试车、精度及性能检验。〔三〕设备修理的质量保证体系设备修理的准备治理、备件治理、生产治理、技术治理、财务治理以及修理材料供给等是一个有机的整体，把各方面治理工作组织协调起来，建立健全治理制度、工作标准、工作流程、考核方法，形成设备修理质量保证体系。1.5.4备件治理一、概述〔一〕备件的范围与分类1．备件的范围2．备件的分类〔二〕备件治理的工作内容1．备件的技术治理2．备件的准备治理3．备件库存的把握4．备件的经济治理5．备件库房治理〔三〕备件治理工作流程备件治理工作流程如图1.21所示。二、备件库存把握企业为保证生产和设备修理，依据经济合理的原则，在收集各类有关资料并经过计算和实际统计的根底上制定备件贮存数量、库存资金和贮存时间等的标准限额称贮存定额。备件库存把握需要确定备件的贮存额定。〔一〕平均消耗的库存把握1．库存模型如图1.22所示。2．库存模型中储备定额的计算（1）经济库存量计算公式为：式中，R——单位时间平均消耗量，单位为件/天；

k­­——一次订货量费用（差旅运费等）；

h——单位备件在单位时间的库存费，单位为元/（件天）（2）最小库存量Qmin式中，K——保险系数，重点设备取1.4，一般设备取1.2。（3）最大库存量Qmax（4）订货点储备量Qp以上4个量称为三量一点,是备件库存把握与治理的要点。实际备件贮存量不会像图1.22那样有规律,会有变化,需要对将来备件消耗量作出猜测。3．计算举例某工厂滚动轴承每天消耗两件，订货周期Tp为30天，一次订货费用为300元，一个轴承每天的库存费用为0.05元/〔件天〕。试求三量一点。Qmin=KRTp=1.2×2×30件=72件Qmax=Qmin+Qa=72+155件=227件Qp=Qmin+RTp=72+2×30件=132件(二)把握库存的ABC分析法1．A类备件A类备件是关键的少数备件，但重要程度高、选购和制造困难、价格高、贮存期长。这类备件占全部备件品种的10%左右，但资金却占全部备件资金的80%左右。2．B类备件其品种比A类备件多，占全部品种的25%左右，占用的资金比A类少，一般占用备件全部资金的15%左右。3．C类备件其品种占全部品种的65%左右，占用资金仅占备件全部资金的5%左右。对C类备件，依据修理需要，贮存量可大一些，订货周期可以长一些。备件治理重点应放到A类和B类备件的治理上。本章内容完！图1.22备件库存模型图返回图1.21备件治理工作流程图返回图1.20CA6140大修准备网络图返回表1.6CA6140车床大修工序明细表序号工序内容工序代码紧前工序工序时间/h1修前检查A—42车床拆卸BA163零件清洗C1B84零件检测DC1125加工传动零件E1D806修理箱体类零件E2D487刀架、尾座刮削E3D408刀架、尾座装配F1E3169箱体类组装F2E1E24010修理车床导轨C2B3211电气修理C3B4012总装配GF1F2C2C33213调整试车HG414验收交付IH4返回返回图1.19镗床大修网络图表1.5镗床大修作业明细表序号代号作业名称紧前作业作业时间/d1A拆卸—22B清洗A23C检查B34D电气检修A25E床身与工作台研合C56F零部件修理C37G零件加工C88H变速箱组装FG39I部件组装EH410J总装和试车DI4返回图1.18各工序间相互关系图返回图1.17功能模块把握流程图举例返回图1.16某部设备管理信息系统返回返回图1.15设备维修信息系统及信息传输结构返回图1.14设备信息分类图返

回技术要求的类别大修中修小修拆卸分解程度全部拆卸分解针对检修部分拆卸、分解拆卸检查部分磨损严重机件和污秽部位修复范围和程度修复基础件，更换