設(shè)備機(jī)械故障診斷與維修1

1、Lightway New Green Energy Co., Ltd設(shè)備機(jī)械故障診斷與維修設(shè)備機(jī)械故障診斷與維修目錄機(jī)械故障概論機(jī)械故障概論1 1零件的磨損零件的磨損2 2零件的變形零件的變形3 3 3 3零件的斷裂零件的斷裂4 4機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法3 3 5 5機(jī)械故障概論機(jī)械故障概論1 1 故障的含義故障的含義 故障故障機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，喪失或降低其規(guī)定的功能及不能機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中，喪失或降低其規(guī)定的功能及不能繼續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)象。繼續(xù)運(yùn)行的現(xiàn)象。 2 故障的類型故障的類型 故障可以不同角度分：如故障可以不同角度分：如 1）臨時(shí)性故障）臨時(shí)性故障 2）永久性故障）永久性故障

2、 按故障發(fā)生的時(shí)間分有以下幾種按故障發(fā)生的時(shí)間分有以下幾種： 1）早發(fā)性故障）早發(fā)性故障 2）突發(fā)性故障）突發(fā)性故障 3）漸進(jìn)性故障）漸進(jìn)性故障 4）復(fù)合型故障）復(fù)合型故障 按故障表現(xiàn)形式分有：按故障表現(xiàn)形式分有： 1）功能故障）功能故障 2）潛在故障）潛在故障 按故障產(chǎn)生的原因分有按故障產(chǎn)生的原因分有： 1）人為故障）人為故障 2）自然故障）自然故障 按故障造成按故障造成 的后果分有的后果分有： 1）致命故障）致命故障 2）嚴(yán)重故障）嚴(yán)重故障 3）一般故障）一般故障 4）輕度故障）輕度故障 故障故障通常采取幾種分類法復(fù)合并用，如突發(fā)性的局部故障；磨損性的危通常采取幾種分類法復(fù)合并用，如突發(fā)性

3、的局部故障；磨損性的危險(xiǎn)故障等。由此看出故障的復(fù)雜性；嚴(yán)重性和起因等情況險(xiǎn)故障等。由此看出故障的復(fù)雜性；嚴(yán)重性和起因等情況。機(jī)械故障概論機(jī)械故障概論3 故障的特點(diǎn)故障的特點(diǎn) 1）多樣性）多樣性 2）層次性）層次性 3）多因素和相關(guān)性）多因素和相關(guān)性 4）延時(shí)性）延時(shí)性 5）不確定性）不確定性 6）修復(fù)性）修復(fù)性機(jī)械故障概論機(jī)械故障概論4 影響故障產(chǎn)生的主要因素影響故障產(chǎn)生的主要因素 （一）制造和修理因素對(duì)故障的影響（一）制造和修理因素對(duì)故障的影響 1、零件材料的選擇、零件材料的選擇 2、零件加工質(zhì)量、零件加工質(zhì)量 3、裝配質(zhì)量、裝配質(zhì)量 （二）使用因素對(duì)故障的影響（二）使用因素對(duì)故障的影響 1

4、、工作負(fù)荷、工作負(fù)荷 2、工作環(huán)境、工作環(huán)境 3、設(shè)備保養(yǎng)和操作技術(shù)、設(shè)備保養(yǎng)和操作技術(shù)零件的磨損零件的磨損1. 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件的摩擦表面發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件的摩擦表面發(fā)生尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化的現(xiàn)象稱為磨損磨損。 當(dāng)機(jī)械零件配合面產(chǎn)生的磨損超過一定限度時(shí)，會(huì)引起配合性質(zhì)的改當(dāng)機(jī)械零件配合面產(chǎn)生的磨損超過一定限度時(shí)，會(huì)引起配合性質(zhì)的改變，使間隙加大、潤滑條件變壞，產(chǎn)生沖擊，磨損就會(huì)變得越來越嚴(yán)重，變，使間隙加大、潤滑條件變壞，產(chǎn)生沖擊，磨損就會(huì)變得越來越嚴(yán)重，在這種情況下極易發(fā)生事故。一般機(jī)械設(shè)備中約有在這種情況下極易發(fā)生事故。一般機(jī)械設(shè)備中約有80%的零件因

5、磨損而失的零件因磨損而失效報(bào)廢。效報(bào)廢。零件的磨損零件的磨損 1 1、磨損過程、磨損過程 以摩擦為主要零件的機(jī)械設(shè)備以摩擦為主要零件的機(jī)械設(shè)備, ,在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí), ,機(jī)械或零部件的磨損機(jī)械或零部件的磨損過程一般可分為磨合（跑合）階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段過程一般可分為磨合（跑合）階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段, ,如如圖所示。圖所示。 0AB時(shí)間時(shí)間磨磨損損量量劇烈磨損階段劇烈磨損階段穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段磨合階段磨合階段圖圖1.8 機(jī)械磨損過程機(jī)械磨損過程零件的磨損零件的磨損2 2、磨損類型、磨損類型 按摩擦表面破壞的機(jī)理和特征不同，磨損可分為以下幾種類型：粘按摩擦表面

6、破壞的機(jī)理和特征不同，磨損可分為以下幾種類型：粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損。著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動(dòng)磨損。3 3、防止或減少磨損的對(duì)策、防止或減少磨損的對(duì)策 根據(jù)磨損的理論研究，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，防止或減少磨損的方法根據(jù)磨損的理論研究，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，防止或減少磨損的方法與途徑有以下幾方面。與途徑有以下幾方面。 1 1、潤滑、潤滑 2 2、正確選擇材料、正確選擇材料 3 3、進(jìn)行表面處理、進(jìn)行表面處理 4 4、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 5、改善工作條、改善工作條 6 6、提高修復(fù)質(zhì)量、提高修復(fù)質(zhì)量 7 7、正確使用和維護(hù)。、正確使用和維護(hù)。零件

7、的磨損零件的磨損 防止或減少磨損的方法與途徑防止或減少磨損的方法與途徑磨損類型磨損類型防止或減少磨損的方法與途徑防止或減少磨損的方法與途徑粘著磨損粘著磨損1.正確選擇摩擦副材料，如適當(dāng)選用脆性材料、互溶性小的材料、多相金屬等；正確選擇摩擦副材料，如適當(dāng)選用脆性材料、互溶性小的材料、多相金屬等；2.合理選用潤滑劑，保證摩擦面間形成流體潤滑狀態(tài)；合理選用潤滑劑，保證摩擦面間形成流體潤滑狀態(tài)；3.采用合理的表面處理工藝；采用合理的表面處理工藝；磨粒磨損磨粒磨損1.選用硬度較高的材料；選用硬度較高的材料；2.控制磨粒的尺寸和硬度；控制磨粒的尺寸和硬度；3.根據(jù)工作條件，采用相應(yīng)的表面處理工藝；根據(jù)工作

8、條件，采用相應(yīng)的表面處理工藝；4.合理選用并供給潔凈的潤滑劑；合理選用并供給潔凈的潤滑劑；疲勞磨損疲勞磨損1.合理選用摩擦副材料；合理選用摩擦副材料；2.減小表面粗糙度，消除殘余內(nèi)應(yīng)力；減小表面粗糙度，消除殘余內(nèi)應(yīng)力；3.合理選用潤滑油的粘度和添加劑；合理選用潤滑油的粘度和添加劑；腐蝕腐蝕磨損磨損氧化磨損氧化磨損1.當(dāng)接觸載荷一定時(shí)，應(yīng)控制其滑動(dòng)速度，反之則應(yīng)控制接觸載荷；當(dāng)接觸載荷一定時(shí)，應(yīng)控制其滑動(dòng)速度，反之則應(yīng)控制接觸載荷；2.合理匹配氧化膜硬度和基本金屬硬度，保證氧化膜不受破壞；合理匹配氧化膜硬度和基本金屬硬度，保證氧化膜不受破壞；3.合理選用潤滑油粘度，并適量加入中性極壓添加劑；合理

9、選用潤滑油粘度，并適量加入中性極壓添加劑；特殊介質(zhì)腐蝕特殊介質(zhì)腐蝕磨損磨損1.利用某些特殊元素與特殊介質(zhì)作用，形成化學(xué)結(jié)合力較高、結(jié)構(gòu)致密的鈍化膜；利用某些特殊元素與特殊介質(zhì)作用，形成化學(xué)結(jié)合力較高、結(jié)構(gòu)致密的鈍化膜；2.合理選用潤滑劑；合理選用潤滑劑；3.正確選擇摩擦副材料；正確選擇摩擦副材料；微動(dòng)磨損微動(dòng)磨損1.改進(jìn)設(shè)計(jì)，加工和裝配工藝；改進(jìn)設(shè)計(jì)，加工和裝配工藝；2.根據(jù)工作條件和環(huán)境狀態(tài)選擇材料；根據(jù)工作條件和環(huán)境狀態(tài)選擇材料；3.施加潤滑劑；施加潤滑劑；4.在接觸表面之間加入插入物；在接觸表面之間加入插入物；5.采用各種表面強(qiáng)化工藝采用各種表面強(qiáng)化工藝零件的變形零件的變形1. 機(jī)械零件

10、或構(gòu)件在外力的作用下，產(chǎn)生形狀或尺寸變化的現(xiàn)象稱為變形。機(jī)械零件或構(gòu)件在外力的作用下，產(chǎn)生形狀或尺寸變化的現(xiàn)象稱為變形。過量的變形是機(jī)械失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆。過量的變形是機(jī)械失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆。2. 2. 機(jī)械零件或構(gòu)件的變形可分為彈性變形和塑性變形兩大類。機(jī)械零件或構(gòu)件的變形可分為彈性變形和塑性變形兩大類。1 1）彈性變形）彈性變形 2 2）塑性變形）塑性變形零件的變形零件的變形 3 3）防止和減少機(jī)械零件變形的對(duì)策）防止和減少機(jī)械零件變形的對(duì)策 變形是不可避免的，我們可從下列三個(gè)方面采取相應(yīng)的對(duì)策防止和變形是不可避免的，我們可從下列三個(gè)方面采取

11、相應(yīng)的對(duì)策防止和減少機(jī)械零件變形。減少機(jī)械零件變形。 （1 1）設(shè)計(jì)方面）設(shè)計(jì)方面 1 1）正確選用材料，注意工藝性能。）正確選用材料，注意工藝性能。 2 2）合理布置零件，改善零件的受力狀況。）合理布置零件，改善零件的受力狀況。 3 3）在設(shè)計(jì)中，注意應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料，減少制造時(shí)的）在設(shè)計(jì)中，注意應(yīng)用新技術(shù)、新工藝和新材料，減少制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力和變形。內(nèi)應(yīng)力和變形。 （2 2）修理方面）修理方面 在修理中，既要滿足恢復(fù)零件的尺寸、配合精度、在修理中，既要滿足恢復(fù)零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等技術(shù)要求，還要檢查和修復(fù)主要零件的形狀、位置誤差。表面質(zhì)量等技術(shù)要求，還要檢查和修復(fù)主要零件

12、的形狀、位置誤差。 （3 3）使用方面）使用方面 加強(qiáng)設(shè)備管理，制定并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，加強(qiáng)加強(qiáng)設(shè)備管理，制定并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的檢查和維護(hù)，不超負(fù)荷運(yùn)行，避免局部超載或過熱等。機(jī)械設(shè)備的檢查和維護(hù)，不超負(fù)荷運(yùn)行，避免局部超載或過熱等。零件的斷裂零件的斷裂1. 斷裂是零件在機(jī)械、熱、磁、腐蝕等單獨(dú)作用或者聯(lián)合作用下，其本身連斷裂是零件在機(jī)械、熱、磁、腐蝕等單獨(dú)作用或者聯(lián)合作用下，其本身連續(xù)性遭到破壞，發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象。續(xù)性遭到破壞，發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象。 盡管與磨損、變形相比，機(jī)械零件因斷裂而失效的機(jī)會(huì)很少，但盡管與磨損、變形相比，機(jī)械零件因斷裂而失效

13、的機(jī)會(huì)很少，但機(jī)械零件的斷裂往往會(huì)造成嚴(yán)重的機(jī)械事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，是機(jī)械零件的斷裂往往會(huì)造成嚴(yán)重的機(jī)械事故，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，是一種最危險(xiǎn)的失效形式。一種最危險(xiǎn)的失效形式。零件的斷裂零件的斷裂 二、減少或消除機(jī)械零件斷裂的對(duì)策二、減少或消除機(jī)械零件斷裂的對(duì)策 1 1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要合理在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要合理, ,盡可能減少或避免應(yīng)力集中盡可能減少或避免應(yīng)力集中, ,合理合理選擇材料。選擇材料。 2 2工藝工藝 采用合理的工藝的結(jié)構(gòu)采用合理的工藝的結(jié)構(gòu), ,注意消除殘余應(yīng)力注意消除殘余應(yīng)力, ,嚴(yán)格控制熱處理嚴(yán)格控制熱處理工藝。工藝。 3 3使用使用 按設(shè)備說明書操作使用機(jī)電設(shè)備按

14、設(shè)備說明書操作使用機(jī)電設(shè)備, ,嚴(yán)格杜絕超載使用機(jī)電設(shè)嚴(yán)格杜絕超載使用機(jī)電設(shè)備。備。機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法主要恢復(fù)配合性質(zhì)的修理方法主要恢復(fù)配合性質(zhì)的修理方法既恢復(fù)配合性質(zhì)又恢復(fù)零件形既恢復(fù)配合性質(zhì)又恢復(fù)零件形狀和尺寸的修理方法狀和尺寸的修理方法調(diào)整調(diào)整法法修理修理尺寸尺寸法法補(bǔ)充零補(bǔ)充零件法件法（附加（附加零件法）零件法）焊接焊接修復(fù)修復(fù)法法補(bǔ)鑄補(bǔ)鑄法法電鍍（電電鍍（電刷鍍、電刷鍍、電涂鍍）法涂鍍）法噴涂噴涂和噴和噴焊焊粘接粘接與粘與粘補(bǔ)法補(bǔ)法機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法1. 1. 調(diào)整法調(diào)整法 一般利用調(diào)整螺栓緊度或調(diào)整墊片厚度來恢復(fù)配合件原有的配合關(guān)系，一般利用調(diào)整螺栓緊度

15、或調(diào)整墊片厚度來恢復(fù)配合件原有的配合關(guān)系，修理時(shí)不用對(duì)配合件進(jìn)行加工修理時(shí)不用對(duì)配合件進(jìn)行加工(或只進(jìn)行刮研或只進(jìn)行刮研)，而只用增加墊片或調(diào)整墊，而只用增加墊片或調(diào)整墊片厚度的方法使其恢復(fù)到原始配合間隙片厚度的方法使其恢復(fù)到原始配合間隙。機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法2.修理尺寸法修理尺寸法在進(jìn)行修理時(shí)對(duì)配合件中較貴重零件進(jìn)行機(jī)械加工恢復(fù)其幾何形狀，同時(shí)在進(jìn)行修理時(shí)對(duì)配合件中較貴重零件進(jìn)行機(jī)械加工恢復(fù)其幾何形狀，同時(shí)得到一個(gè)新的尺寸，然后將配合件中另一個(gè)磨損的零件廢棄而更換一個(gè)新得到一個(gè)新的尺寸，然后將配合件中另一個(gè)磨損的零件廢棄而更換一個(gè)新的與經(jīng)過加工的零件相配合的零件，使該配合件的配合

16、間隙恢復(fù)到初始間的與經(jīng)過加工的零件相配合的零件，使該配合件的配合間隙恢復(fù)到初始間隙，如修軸換軸瓦，修缸套換活塞等都是。這種修理方法要考慮零件結(jié)構(gòu)隙，如修軸換軸瓦，修缸套換活塞等都是。這種修理方法要考慮零件結(jié)構(gòu)上能夠加工的可能性和零件修理后允許的機(jī)械強(qiáng)度上能夠加工的可能性和零件修理后允許的機(jī)械強(qiáng)度,在此前提下應(yīng)盡量增加在此前提下應(yīng)盡量增加修理次數(shù)；另一方面為了便于備品備件的供應(yīng)其修理尺寸應(yīng)加以標(biāo)準(zhǔn)化修理次數(shù)；另一方面為了便于備品備件的供應(yīng)其修理尺寸應(yīng)加以標(biāo)準(zhǔn)化。機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法3.補(bǔ)充零件法補(bǔ)充零件法此法對(duì)于配合件的每個(gè)零件均予加工整形，并對(duì)其中的一個(gè)零件給以合理此法對(duì)于配合件的

17、每個(gè)零件均予加工整形，并對(duì)其中的一個(gè)零件給以合理的縮徑或擴(kuò)孔，然后在其中補(bǔ)充一個(gè)同樣材料或質(zhì)量更高的襯套，以過盈的縮徑或擴(kuò)孔，然后在其中補(bǔ)充一個(gè)同樣材料或質(zhì)量更高的襯套，以過盈壓入或螺紋擰入或焊至原零件上，然后加工至配合尺寸，使配合性質(zhì)達(dá)到壓入或螺紋擰入或焊至原零件上，然后加工至配合尺寸，使配合性質(zhì)達(dá)到要求要求。機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法4.焊接修復(fù)法焊接修復(fù)法金屬焊接是借原子間的擴(kuò)散和連接作用使分離的金屬焊件牢固地結(jié)合成整金屬焊接是借原子間的擴(kuò)散和連接作用使分離的金屬焊件牢固地結(jié)合成整體的，根據(jù)焊接設(shè)備不同，焊接有氣焊和電焊等，許多斷裂和磨損零件多體的，根據(jù)焊接設(shè)備不同，焊接有氣焊和電

18、焊等，許多斷裂和磨損零件多半是采用補(bǔ)焊和堆焊方法修復(fù)的，有些零件在焊后再經(jīng)過車、磨削加工，半是采用補(bǔ)焊和堆焊方法修復(fù)的，有些零件在焊后再經(jīng)過車、磨削加工，以達(dá)到恢復(fù)原幾何形狀和尺寸以達(dá)到恢復(fù)原幾何形狀和尺寸。機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法5.補(bǔ)鑄法補(bǔ)鑄法滑動(dòng)軸承的巴氏合金磨損到限后，將殘余合金熔渠去，重新澆鑄上新的巴滑動(dòng)軸承的巴氏合金磨損到限后，將殘余合金熔渠去，重新澆鑄上新的巴氏合金的工藝過程叫做補(bǔ)鑄法。用此法可以完全恢復(fù)舊滑動(dòng)軸承的性能標(biāo)氏合金的工藝過程叫做補(bǔ)鑄法。用此法可以完全恢復(fù)舊滑動(dòng)軸承的性能標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。6.電鍍法電鍍法電鍍是利用直流電通過電解液時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)金屬在鍍件表面上沉電鍍是利用直流電通過電解液時(shí)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)金屬在鍍件表面上沉積的過程積的過程機(jī)械故障修復(fù)方法機(jī)械故障修復(fù)方法 噴涂是把熔化的材料微粒用高速氣流噴敷在已經(jīng)準(zhǔn)備好的粗糙零件噴涂是把熔化的材料微粒用高速氣流噴敷在已經(jīng)準(zhǔn)備好的粗糙零