機械設(shè)備修理工藝學課件

機械設(shè)備修理工藝學主編晏初宏機械設(shè)備修理工藝學主編晏初宏1模塊一機械設(shè)備修理的基本知識任務(wù)一機械零件的失效

任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作

任務(wù)三尺寸鏈

模塊一機械設(shè)備修理的基本知識任務(wù)一機械零件的失效

任務(wù)二2任務(wù)一機械零件的失效一、零件的變形

一個結(jié)構(gòu)或零件，特別是基礎(chǔ)零件在外加載荷的作用下發(fā)生變形，將導致零部件之間相互位置精度遭到破壞，影響各組成零件的相互關(guān)系。據(jù)估算，變形對零部件壽命的影響在30%左右。對于金屬切削機床類設(shè)備，由于精度要求較高，變形的影響就更加突出。在修理實踐中發(fā)現(xiàn)，修理質(zhì)量低、大修周期短的一個重要原因就是零部件的變形。

1.零件變形的原因

(1)毛坯制造鑄造、鍛造、焊接等熱加工零件由于溫度差異、冷卻和組織轉(zhuǎn)變的先后不一都會形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，尤其是鑄造毛坯，形狀復雜，厚薄不均，在澆鑄后的冷卻過程中，形成拉伸、壓縮等不同的應(yīng)力狀態(tài)，可能發(fā)生變形或斷裂。任務(wù)一機械零件的失效一、零件的變形

一個結(jié)構(gòu)或零件，特3任務(wù)一機械零件的失效(2)機械加工在切削加工過程中，由于裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會發(fā)生塑性變形和冷作硬化，因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起變形。

(3)操作使用工程機械、礦山機械、冶金設(shè)備、鍛壓設(shè)備及其他熱加工機械設(shè)備等，在較惡劣的工況下工作，其個別零部件在極限載荷或超載荷的情況下運行，高溫導致零部件屈服強度降低，從而使零部件產(chǎn)生變形。

(4)修理質(zhì)量在設(shè)備修理過程中，如果不考慮被修零件已經(jīng)變形，常常會造成零件更大的變形或增加變形的危害。

2.零件的變形失效任務(wù)一機械零件的失效(2)機械加工在切削加工過程中，由于4任務(wù)一機械零件的失效(1)彈性變形失效分析當一個零件沒有明顯的永久變形或涉及復雜的應(yīng)力場時，必須考慮彈性變形失效，因為變形失效包含一次加載屈服，而且大部分零件在載荷的作用下將發(fā)生彈性彎曲。

(2)累積應(yīng)變失效分析當某一零件在承受穩(wěn)態(tài)載荷時，還承受與主動方向不同的一個循環(huán)變化的疊加載荷，循環(huán)變化的載荷所產(chǎn)生的應(yīng)變使零件的兩端每半周一次交替發(fā)生超過屈服點(σs)的應(yīng)變。

(3)過載變形失效分析每一個構(gòu)件或零件都有一個承載極限，當承載載荷超過此極限時則稱為過載，機械零件在過載情況下會發(fā)生變形或斷裂。

1)應(yīng)力分析：在機械設(shè)計中常用的許用應(yīng)力為任務(wù)一機械零件的失效(1)彈性變形失效分析當一個零件沒有5任務(wù)一機械零件的失效2)極限分析：在工程力學的計算中，往往將材料看成一均勻的連續(xù)體，因此在外載作用下認為該材料在達到一定的屈服強度后，材料的性質(zhì)是塑性的，然而它并不產(chǎn)生加工硬化，而是在應(yīng)力不變的情況下一直發(fā)生塑性變形。

3)變形量分析：在上述兩種設(shè)計計算分析中，屈服強度都被假定為是計算承受靜載結(jié)構(gòu)的安全載荷的判斷依據(jù)，而在具體的設(shè)計工作中并未考慮將會經(jīng)常碰到的變形量問題，但這些變形量問題也正是機械零件變形失效中不可忽略的問題。

3.減輕零件變形危害的措施

1)在機械設(shè)計中不僅要考慮零件的強度，還要考慮零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸修理等有關(guān)問題。任務(wù)一機械零件的失效2)極限分析：在工程力學的計算中，往往6任務(wù)一機械零件的失效2)在機械加工中要采取一系列工藝措施防止和減小變形，對毛坯要進行時效處理以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。

3)加強生產(chǎn)技術(shù)管理，制定并嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，不超負荷運行，避免局部超載和過熱，加強設(shè)備的檢查和維護。

4)在設(shè)備修理中，不僅要恢復零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等，還要檢查和修復主要零件的形狀和位置誤差，制定出與變形有關(guān)的標準和修理規(guī)范。

二、零件的斷裂任務(wù)一機械零件的失效2)在機械加工中要采取一系列工藝措施防7任務(wù)一機械零件的失效斷裂是指在外力的作用下發(fā)生的幾個原子間距的正向分離與切向分離，斷裂是材料或零件的一種復雜現(xiàn)象，在不同的力學、物理和化學環(huán)境下會有不同的斷裂形式。例如，機械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會發(fā)生疲勞斷裂，在高溫持久應(yīng)力作用下會發(fā)生蠕變斷裂，在腐蝕環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞。在實際工程應(yīng)用上常根據(jù)工程構(gòu)件或機械零件的斷口的宏觀形態(tài)特征將斷裂分為韌性斷裂和脆性斷裂，或按載荷性質(zhì)分為一次加載斷裂和疲勞斷裂。

1)韌性斷裂是超過強度極限前發(fā)生韌性變形后而發(fā)生斷裂，多數(shù)為穿晶斷裂，即裂縫是割斷晶粒而穿過，一般是在切應(yīng)力作用下發(fā)生，又稱為切變斷裂。任務(wù)一機械零件的失效斷裂是指在外力的作用下發(fā)生的幾個原8任務(wù)一機械零件的失效2)脆性斷裂一般發(fā)生在應(yīng)力達到條件屈服強度前，沒有或只有少量的塑性變形，多為沿晶界擴展而突然發(fā)生，又稱為晶界斷裂，斷口呈結(jié)晶狀，平滑而光亮，稱為解理面，因此這種斷裂也稱為解理斷裂。

3)一次加載斷裂是零件在一次靜拉伸、靜壓縮、靜扭轉(zhuǎn)、靜彎曲或一次沖擊下的斷裂。

4)疲勞斷裂為反復加載斷裂，即經(jīng)歷反復多次的應(yīng)力作用或能量負荷循環(huán)后才發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。

1.零件疲勞斷裂的基本原理任務(wù)一機械零件的失效2)脆性斷裂一般發(fā)生在應(yīng)力達到條件屈服9任務(wù)一機械零件的失效圖1-1在滑移帶中產(chǎn)生的缺口峰2.減輕斷裂危害的措施任務(wù)一機械零件的失效圖1-1在滑移帶中產(chǎn)生的缺口峰2.減10任務(wù)一機械零件的失效(1)在機械設(shè)計中要盡量減少應(yīng)力集中如焊縫通常是疲勞斷裂失效的起源區(qū)域，對T形焊接接頭，采取適當?shù)膸缀涡螤?，焊后打磨圓角或鉆孔，均能減輕應(yīng)力集中的程度。圖1-2焊接結(jié)構(gòu)及零件截面幾何形狀的改進任務(wù)一機械零件的失效(1)在機械設(shè)計中要盡量減少應(yīng)力集中11任務(wù)一機械零件的失效(2)在機械制造工藝方面延長零件疲勞壽命的最有效途徑是引入殘余壓應(yīng)力，如噴丸強化處理、冷滾壓加工等。

(3)機械設(shè)備在使用中的注意事項要注意及時發(fā)現(xiàn)零件裂紋，定期進行無損探傷；盡量減輕零件的腐蝕損傷，因為腐蝕會增加裂紋擴展的速率；盡可能減少設(shè)備運行中各部分的溫差，如發(fā)動機起動時各部分溫差很大，如果立即高速大負荷運轉(zhuǎn)，會加大溫差，由熱應(yīng)力引起應(yīng)力集中加速有關(guān)零件疲勞損壞；設(shè)備使用中還要嚴格避免設(shè)備超載并盡量減少沖擊。

(4)機械設(shè)備在修理中的注意事項任務(wù)一機械零件的失效(2)在機械制造工藝方面延長零件疲勞12任務(wù)一機械零件的失效圖1-3疲勞斷口的

宏觀形象任務(wù)一機械零件的失效圖1-3疲勞斷口的

宏觀形象13任務(wù)一機械零件的失效1)注意對斷裂零件進行斷口分析，以確定零件斷裂的形式、原因、起源和超載程度等。

2)裂紋和斷裂零件的修復方法有很多，如焊接、粘接、鉚接等。

3)注意修理操作對零件斷裂的影響。

4)采用延長零件壽命的修復方法，如表面去皮修理，將螺旋槳、發(fā)動機渦輪葉片等零件定期去除一薄層金屬可以大大延長其使用壽命。

5)對容易產(chǎn)生斷裂的重要零件實行狀態(tài)監(jiān)測，如定期進行無損檢測，利用閃頻儀在零件運轉(zhuǎn)中監(jiān)測等。

三、零件的蝕損任務(wù)一機械零件的失效1)注意對斷裂零件進行斷口分析，以確定14任務(wù)一機械零件的失效零件的蝕損形式有腐蝕和氣蝕。腐蝕是在周圍介質(zhì)作用下，零件表面發(fā)生的以化學或電化學反應(yīng)為主的磨損。它與其他形式的磨損相伴發(fā)生、相互影響和相互促進，可產(chǎn)生嚴重的后果，特別是在高溫和潮濕的環(huán)境中尤為嚴重。而氣蝕是一種比較復雜的破壞現(xiàn)象，它不僅僅是機械作用，還有化學反應(yīng)、電化學作用，液體中含有磨料時會加劇這一破壞過程。氣蝕現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在柴油機氣缸套外壁、水泵零件、水輪機葉片、船舶螺旋槳等部位。

1.腐蝕

(1)氧化磨損金屬與空氣中的氧作用形成氧化磨損是最常見的一種腐蝕磨損形式，其特征是摩擦表面沿滑動方向呈勻細磨痕。任務(wù)一機械零件的失效零件的蝕損形式有腐蝕和氣蝕。腐蝕是15任務(wù)一機械零件的失效(2)特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)作用發(fā)生化學反應(yīng)而形成腐蝕磨損，其機理與氧化磨損相似，在摩擦表面上沿滑動方向也有腐蝕磨損的痕跡，但磨損速度較快。

1)根據(jù)工作環(huán)境條件選擇合適的耐蝕材料，盡量以塑料代替金屬；進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，零件外形要簡化，表面粗糙度值的大小要合適，避免形成原電池的條件。

2)覆蓋金屬保護層如鎳、鉻、鋅等，覆蓋方法有電鍍、噴涂、化學鍍等；非金屬保護層如涂裝、塑料、橡膠、搪瓷等；化學保護層如磷化、鈍化、氧化等；表面合金化如滲氮、滲鉻、滲鋁等。

3)進行電化學保護，用比零件材料化學性能更活潑的金屬鉚接在零件上，人為形成原電池，零件成為陰極受到保護，從而不會發(fā)生電化學腐蝕。任務(wù)一機械零件的失效(2)特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿16任務(wù)一機械零件的失效4)進行介質(zhì)處理，將有機緩蝕劑或無機緩蝕劑加入相應(yīng)介質(zhì)，減弱零件的腐蝕。

2.氣蝕

1)減小零件與液體接觸表面的振動，以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生。

2)選用耐穴蝕的材料，如鑄鐵成分中最容易穴蝕的是片狀石墨，而球狀或團狀石墨耐穴蝕性好，珠光體比鐵素體耐穴蝕。

3)零件表面涂防穴蝕材料，如塑料、陶瓷、表面鍍鉻等，減小表面粗糙度值也有利于減輕穴蝕。

4)改進零件結(jié)構(gòu)，減少液體流動時產(chǎn)生渦流的現(xiàn)象。

5)介質(zhì)中添加乳化油，可減小氣泡爆破時的沖擊力，以減輕穴蝕。

四、零件的磨損任務(wù)一機械零件的失效4)進行介質(zhì)處理，將有機緩蝕劑或無機緩17任務(wù)一機械零件的失效磨損是工作表面在摩擦時沿其表面發(fā)生的微觀或宏觀變化過程的結(jié)果。隨著這個過程的進行，可能產(chǎn)生表面材料的位移或脫離而使材料數(shù)量減少或表面層性質(zhì)改變等。一切有滑動或滾動接觸的機械零件都會受到一定程度的磨損，如軸承、齒輪、密封圈、導軌、活塞環(huán)、齒條、制動器和凸輪等。這些零件的磨損范圍包括了輕度的氧化磨損及嚴重的快速磨損并使表面粗化，這些磨損是否構(gòu)成零件的失效，必須看其是否危及零件的實際工作能力。如一個液壓閥的精密配合閥柱，即使出現(xiàn)了輕微的拋光型磨損，也能導致嚴重的泄漏而失效；但如巖石破碎機的錘頭，盡管有嚴重的壓凹、碰傷仍能正常地工作。任務(wù)一機械零件的失效磨損是工作表面在摩擦時沿其表面發(fā)生18任務(wù)一機械零件的失效因此進行磨損失效分析時必須進行科學的分析和判斷，同時在磨損失效分析時除了機械磨損因素外，還應(yīng)考慮化學腐蝕所引起的磨損因素，以及溫度和應(yīng)力的范圍。

1.磨損的類型

(1)按接觸表面的性質(zhì)分類固體表面接觸時，有磨粒磨損、固體磨損、液體磨損和氣體磨損。

(2)按磨損機理分類有磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損、氣蝕磨損與沖蝕磨損。

2.磨損的表示方法

(1)磨損量表示磨損結(jié)果的指標。

(2)磨損率表示磨損快慢的指標。

1)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的時間之比來表述。任務(wù)一機械零件的失效因此進行磨損失效分析時必須進行科學的分19任務(wù)一機械零件的失效2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的路程之比來表述。

(3)耐磨性ε指材料抵抗磨損的性能。

(4)相對耐磨性εw指在相同摩擦條件下，標樣材料與試樣材料兩種磨損量的比值。

3.磨損的一般規(guī)律

(1)初期磨損階段(又稱跑合階段)新的摩擦副表面都具有一定的表面粗糙度值，實際接觸面積較小，單位接觸面積的實際載荷較大。圖1-4典型磨損過程任務(wù)一機械零件的失效2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的路程之比20任務(wù)一機械零件的失效圖1-5跑合結(jié)果(2)穩(wěn)定磨損階段(又稱工作磨損階段)零件經(jīng)過短期跑合之后，任務(wù)一機械零件的失效圖1-5跑合結(jié)果(2)穩(wěn)定磨損階段(21第一節(jié)機械零件的失效即進入穩(wěn)定磨損階段，在此階段，工作時間最長，磨損速度較小。

(3)急劇磨損階段(又稱強烈磨損階段)經(jīng)過較長時間的穩(wěn)定磨損以后，摩擦表面之間的間隙和表面形態(tài)改變，表面質(zhì)量變壞，迫使其摩擦副表面間的工作狀況發(fā)生劇烈的變化，以金屬的直接接觸代替原來的液體摩擦或邊界摩擦，因而導致強烈的磨損。

4.減少磨損的途徑

1)正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵，例如對于抗疲勞磨損，則要求鋼材質(zhì)量好，鋼中有害的雜質(zhì)比例低。

2)為了改善零件表面的耐磨性可采用多種表面處理方法，如采用滾壓加工表面強化處理，各種化學表面處理，塑性涂層、耐磨涂層，噴鉬、鍍鉻、等離子噴涂等。第一節(jié)機械零件的失效即進入穩(wěn)定磨損階段，在此階段，工作時間22任務(wù)一機械零件的失效3)盡量保證液體潤滑，采用合適的潤滑材料和正確的潤滑方法，采用潤滑添加劑，注意密封等。

4)合理進行摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計是提高耐磨性，減少磨損的重要條件。

5)設(shè)備的使用和維護正確與否對設(shè)備的壽命影響極大，正確的使用和維護與不正確的使用和維護其壽命往往可相差幾倍。任務(wù)一機械零件的失效3)盡量保證液體潤滑，采用合適的潤滑材23任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作一、設(shè)備修理的方式

機械設(shè)備修理主要分為兩種情況：一種是按計劃進行的修理，即所謂“計劃預修制”的修理；另一種是機械設(shè)備產(chǎn)生了故障，不排除故障則不能進行正常工作，即排除故障的修理，這種修理具有一定的隨機性。

1.計劃預修制

(1)大修機械設(shè)備的大修是工作量最大的一種計劃修理。圖1-6設(shè)備大修的工作程序任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作一、設(shè)備修理的方式

機械設(shè)備24任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(2)項修項目修理(簡稱項修)是根據(jù)機械設(shè)備的實際技術(shù)狀態(tài)，對狀態(tài)劣化已達不到生產(chǎn)工藝要求的項目，按實際需要進行針對性的修理。

(3)小修機械設(shè)備的小修是工作量最小的一種計劃修理。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(2)項修項目修理(簡稱項修)25任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小修工作內(nèi)容的比較

大修項修小修拆卸分解程度全部拆卸分解針對檢查部位，部分拆卸分解拆卸、檢查部分磨損嚴重的機件和污穢部位修復范圍和程度修理基準件，更換或修復主要件、大型件及所有不合格的零件根據(jù)修理項目，對修理部位進行修復，更換不合格的零件清除污穢積垢，調(diào)整零件間隙及相對位置，更換或修復不能使用的零件，修復達不到完好程度的部位刮研程度加工和刮研全部滑動接合面根據(jù)修理項目決定刮研部位必要時局部修刮，填補劃痕精度要求按大修精度及通用技術(shù)標準檢查驗收按預定要求驗收按設(shè)備完好標準要求驗收任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小26任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小修工作內(nèi)容的比較表面修飾要求全部外表面刮膩子、打光、涂裝，手柄等零件重新電鍍補涂裝或不進行不進行任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小27任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)定期精度調(diào)整定期精度調(diào)整是指對精、大、稀機床的幾何精度定期進行調(diào)整，使其達到(或接近)規(guī)定標準；精度調(diào)整的周期一般為一至二年。

2.排除故障修理圖1-7排除故障修理的工作程序二、機械零件的修理方案任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)定期精度調(diào)整定期精度調(diào)整28任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作機械零件損壞失效后，多數(shù)可采用各種各樣的方法修復后重新使用。利用修復可大大減少新備件的消耗量，從而減少用于生產(chǎn)備件的設(shè)備負擔，降低修理成本，也可以避免因備件不足而延長設(shè)備的修理時間。但是當零件無法修復或修復零件在經(jīng)濟上不合算時，則可更換新件。常用的修理方法有：

(1)調(diào)整法為了便于維修，很多設(shè)備在設(shè)計時就考慮到間隙的調(diào)整問題。

(2)換位法由于各種原因，設(shè)備的磨損往往是不均勻的。

(3)維修尺寸法配對零件磨損后，將其中一個成本相對較高的零件進行再加工，使其具有正確的幾何形狀，根據(jù)加工后零件的尺寸更換另一個零件，恢復配合件的工作能力。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作機械零件損壞失效后，多數(shù)可采29任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)附加零件法當配合件磨損時，分別進行機械加工，恢復為正確的幾何形狀，然后在配合孔中壓入一個附加零件，以達到原配合要求。

(5)局部更換法將零件損壞的部分切除掉，再鑲上一部分使零件復原。

(6)恢復尺寸法使磨損的零件恢復原來的形狀尺寸和精度的方法稱為恢復尺寸法。

1)機械結(jié)合法，如金屬噴鍍、嵌絲補裂紋等。

2)電沉積結(jié)合法，在電場作用下，鍍液中的金屬離子在金屬表面上還原而形成金屬沉積層，如槽鍍和近幾年采用的快速電鍍新方法，廣泛用于零件的修復。

3)熔接法，如氣焊、電焊、鍛接等。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)附加零件法當配合件磨損時30任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作4)粘接法，采用101膠和618環(huán)氧樹脂等粘接劑來修復導軌、軸頸的磨損面，也可直接粘接受力不大的零件。

5)擠壓法，用壓力加工的方法，把零件上備用的一部分金屬擠壓到磨損的工作面上去，以增補磨損掉的金屬。

(7)更換新零件法損壞嚴重、無法修復或不值得修復的零件，可以更換新的零件。

三、設(shè)備修理前的準備工作

設(shè)備修理前的準備工作包括技術(shù)準備和生產(chǎn)準備兩方面的內(nèi)容。設(shè)備修理前的準備工作的程序如圖1?8所示(實線為傳遞程序，虛線為信息反饋)。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作4)粘接法，采用101膠和61831任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作圖1-8設(shè)備修理前準備工作程序1.設(shè)備修理前的技術(shù)準備工作任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作圖1-8設(shè)備修理前準備工作程序32任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)修理前技術(shù)狀況的調(diào)查技術(shù)狀況的調(diào)查一般可在修前二至八個月分兩步進行(項修、小修設(shè)備為修前二至四個月，大型復雜設(shè)備為修前六至八個月)，若有大型鑄鋼件或鍛件，時間還要長些。

1)設(shè)備的工作精度和幾何精度的變動情況。

2)設(shè)備的負荷能力的變動情況。

3)發(fā)生過故障的部位、原因及故障頻率。

4)曾經(jīng)檢查、診斷出的隱患及其處理情況。

5)設(shè)備是否需要改善維修。

1)檢查全部或主要幾何精度。

2)測量性能參數(shù)降低情況。

3)檢查各轉(zhuǎn)動機械運動的平穩(wěn)性，有無異常振動和噪聲。

4)檢查氣壓、液壓及潤滑系統(tǒng)的情況，并檢查有無泄漏。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)修理前技術(shù)狀況的調(diào)查技術(shù)33任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作5)檢查離合器、制動器、安全保護裝置及操作件是否靈活可靠。

6)電氣系統(tǒng)的失效和老化狀況。

7)將設(shè)備部分解體，測量基礎(chǔ)件和關(guān)鍵件的磨損量，確定需要更換和修復的零件，必要時測繪和核對修換件的圖樣。

(2)修理技術(shù)文件的編制

1)修理技術(shù)任務(wù)書。

2)修換件明細表及圖樣。

3)電氣元件及特殊材料表(正常庫存以外的品種規(guī)格)。

4)修理工藝及專用工具、檢具、研具的圖樣及清單。

5)質(zhì)量標準。

2.設(shè)備修理前的生產(chǎn)準備工作任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作5)檢查離合器、制動器、安全保護34任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)材料及備件準備設(shè)備主管部門在編制年度修理計劃的同時，應(yīng)編制年度分類材料計劃表，提交至材料供應(yīng)部門。

(2)專用工具、檢具、研具的準備工具、檢具、研具的精度要求高，應(yīng)由工具管理人員向工具制造部門提出訂貨。

(3)修理作業(yè)計劃的編制修理作業(yè)計劃由修理單位的計劃員負責編制，并組織主修機械及電氣技術(shù)人員、修理工(組)長討論審定。圖1-9設(shè)備大修的作業(yè)程序任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)材料及備件準備設(shè)備主管部35任務(wù)三尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念圖1-10裝配尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念圖1-10裝配尺寸鏈36任務(wù)三尺寸鏈圖1-11尺寸鏈圖1.尺寸鏈的組成任務(wù)三尺寸鏈圖1-11尺寸鏈圖1.尺寸鏈的組成37任務(wù)三尺寸鏈2.尺寸鏈分類

(1)按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類尺寸鏈可以分為設(shè)計尺寸鏈、工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈以及檢驗尺寸鏈。

(2)根據(jù)尺寸鏈中組成環(huán)的性質(zhì)分類尺寸鏈可以分為線性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。

1)線性尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，均為直線尺寸且彼此平行，尺寸與尺寸之間相互連接，如圖1-12所示。

2)角度尺寸鏈的組成環(huán)由各種不同的角度所組成，其中包括由誤差形成的角度。任務(wù)三尺寸鏈2.尺寸鏈分類

(1)按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類38任務(wù)三尺寸鏈圖1-12線性尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-12線性尺寸鏈39任務(wù)三尺寸鏈圖1-13公共角頂?shù)慕嵌瘸叽珂溔蝿?wù)三尺寸鏈圖1-13公共角頂?shù)慕嵌瘸叽珂?0任務(wù)三尺寸鏈圖1-14角度組成的

封閉多邊形任務(wù)三尺寸鏈圖1-14角度組成的

封閉多邊形41任務(wù)三尺寸鏈3)平面尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，但不一定都平行。圖1-15平面尺寸鏈4)空間尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸不在同一平面內(nèi)，且不一定互相平行。任務(wù)三尺寸鏈3)平面尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，42任務(wù)三尺寸鏈圖1-16工業(yè)機器人(3)按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類尺寸鏈可以分為串聯(lián)尺寸鏈、并聯(lián)尺寸鏈和混聯(lián)尺寸鏈。任務(wù)三尺寸鏈圖1-16工業(yè)機器人(3)按尺寸鏈相互聯(lián)43任務(wù)三尺寸鏈1)串聯(lián)尺寸鏈是各組尺寸鏈之間以一定的基準線互相串聯(lián)結(jié)合成為相互有關(guān)的尺寸鏈組合，如圖1-17所示。

2)并聯(lián)尺寸鏈是在各組尺寸鏈之間，以一定的公共環(huán)互相并聯(lián)結(jié)合成的復合尺寸鏈。圖1-17串聯(lián)尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈1)串聯(lián)尺寸鏈是各組尺寸鏈之間以一定的基準44任務(wù)三尺寸鏈圖1-18并聯(lián)尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-18并聯(lián)尺寸鏈45任務(wù)三尺寸鏈圖1-19混聯(lián)尺寸鏈3)混聯(lián)尺寸鏈是由并聯(lián)尺寸鏈和串聯(lián)尺寸鏈混合組成的復合尺寸鏈，如圖1-19所示。任務(wù)三尺寸鏈圖1-19混聯(lián)尺寸鏈3)混聯(lián)尺寸鏈是由并46任務(wù)三尺寸鏈3.尺寸鏈所表示的基本關(guān)系

1)增環(huán)對封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為同向影響，增環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)增大(或減小)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏大方向偏移。

2)減環(huán)對封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為反向影響，減環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)減小(或增大)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏小方向偏移。

3)綜合增環(huán)尺寸使封閉環(huán)向偏大方向偏移、減環(huán)尺寸又使封閉環(huán)向偏小方向偏移的情況，結(jié)果導致封閉環(huán)尺寸向兩個方向偏移，最后使封閉環(huán)尺寸的誤差δΣ增大。

(1)封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于各增環(huán)的最大極限尺寸之和減去各減環(huán)的最小極限尺寸之和。任務(wù)三尺寸鏈3.尺寸鏈所表示的基本關(guān)系

1)增環(huán)對封閉47任務(wù)三尺寸鏈(2)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)是封閉環(huán)最大極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和。

(3)封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于封閉環(huán)的最大極限尺寸減去最小極限尺寸，經(jīng)化簡后即為各組成環(huán)公差之和。

(4)各組成環(huán)平均尺寸的計算有時為了計算方便，往往將某些尺寸的非對稱公差帶變換成對稱公差帶的形式，這樣基本尺寸就要換算成平均尺寸。

(5)各組成環(huán)平均偏差的計算各組成環(huán)的平均偏差等于各環(huán)的上偏差與下偏差之和的一半。

二、尺寸鏈的計算任務(wù)三尺寸鏈(2)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)48任務(wù)三尺寸鏈尺寸鏈計算通?？煞譃椋壕€性尺寸鏈計算、角度尺寸鏈計算、平面尺寸鏈計算和空間尺寸鏈計算，在這四種計算中，通常是以線性尺寸鏈為基本形式來建立計算公式的，而且最初是按照極值法來進行推導的。

1.極值法計算尺寸鏈圖1-20正計算圖例任務(wù)三尺寸鏈尺寸鏈計算通常可分為：線性尺寸鏈計算、49任務(wù)三尺寸鏈(1)正計算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏差，求封閉環(huán)的尺寸及上、下偏差，稱為正計算。

例1-1已知一尺寸鏈如圖1-20所示，試求封閉環(huán)的尺寸及公差。

解①確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸24、40、62為增環(huán)，尺寸28、75為減環(huán)。

②求封閉環(huán)的基本尺寸，根據(jù)

③求封閉環(huán)的極限尺寸，根據(jù)

④求封閉環(huán)的公差，根據(jù)

⑤求封閉環(huán)的上、下偏差，根據(jù)任務(wù)三尺寸鏈(1)正計算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏50任務(wù)三尺寸鏈表1-2計算封閉環(huán)的豎式(單位：mm)基?本?尺?寸增環(huán)24

40

62-0．04

+0．037

+0．056-0．12

-0．025

+0．01減環(huán)-28

-75+0．037

+0．10-0．015

+0．054封閉環(huán)23+0．190-0．096任務(wù)三尺寸鏈表1-2計算封閉環(huán)的豎式(單位：mm)基51任務(wù)三尺寸鏈例1-2圖1-21所示為車床的部件，A1=25+0．084mm，A2=(25±0.065)mm，A3=(0±0.006)mm，AΣ=0+0．025mm，試校核裝配間隙AΣ能否得到保證。

解①繪出尺寸鏈圖，如圖1-22所示。

②確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸A2、A3為增環(huán)，尺寸A1為減環(huán)。

③求封閉環(huán)的基本尺寸：

④求封閉環(huán)的上、下偏差：圖1-22車床部件尺寸鏈圖任務(wù)三尺寸鏈例1-2圖1-21所示為車床的部件，A152任務(wù)三尺寸鏈圖1-22車床部件尺寸鏈圖⑤用豎式法驗算：任務(wù)三尺寸鏈圖1-22車床部件尺寸鏈圖⑤用豎式法驗53任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)25

0+0．065

+0．006-0．065

-0．006減環(huán)-250-0．084封閉環(huán)0+0．071-0．155任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)25

0+0．06554任務(wù)三尺寸鏈(2)反計算已知封閉環(huán)的極限尺寸(或上、下偏差)及其公差，求解各組成環(huán)的上、下偏差及公差，則稱為尺寸鏈的反計算。

1)等公差法是在環(huán)數(shù)不多、基本尺寸相近時，將已知的封閉環(huán)公差按TM=TAΣ/(n-1)平均分配給各組成環(huán)，然后根據(jù)各環(huán)尺寸加工的難易適當調(diào)整公差，只要滿足下式即可。

2)等精度法是在尺寸鏈環(huán)數(shù)較多時，先將各組成環(huán)公差定為相同的公差等級，求出公差等級系數(shù)，再計算各環(huán)公差，而后按加工難易進行適當調(diào)整，但也需滿足下式。任務(wù)三尺寸鏈(2)反計算已知封閉環(huán)的極限尺寸(或上、55任務(wù)三尺寸鏈例1-3圖1-23所示為汽車發(fā)動機曲軸，設(shè)計要求軸向裝配間隙為0.05~0.25mm，即AΣ=0+0．25mm，在曲軸主軸頸前后兩端套有止推墊片，正齒輪被壓緊在主軸頸臺肩上，試確定曲軸主軸頸長度A1=43.50mm，前后止推墊片厚度A2=A4=2.5mm，軸承座寬度A3=38.5mm等尺寸的上、下偏差。

解①繪出尺寸鏈圖，如圖1-24所示。圖1-24曲軸軸頸尺寸鏈圖任務(wù)三尺寸鏈例1-3圖1-23所示為汽車發(fā)動機曲軸，56任務(wù)三尺寸鏈圖1-24曲軸軸頸尺寸鏈圖②確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸A1為增環(huán)，尺寸A2、A4、A3為減環(huán)，尺寸AΣ是封閉環(huán)。

③按等公差法計算時，則任務(wù)三尺寸鏈圖1-24曲軸軸頸尺寸鏈圖②確定增環(huán)和57任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．10+0．05減環(huán)-2．50

-2．50

-38．50+0．04

+0．04

+0．070

0

0封閉環(huán)0+0．25+0．05任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．1058任務(wù)三尺寸鏈④按等精度法計算時，由式(1-16)算得各組成環(huán)的平均公差單位數(shù)aM。查有關(guān)資料得IA1=1.56，IA2=IA4=0.54，IA3=1.56。任務(wù)三尺寸鏈④按等精度法計算時，由式(1-16)算得59任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．138+0．05減環(huán)-2．5

-2．5

-38．5+0．025

+0．025

+0．0620

0

0封閉環(huán)0+0．25+0．05任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)43．50+0．1360任務(wù)三尺寸鏈(3)中間計算已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求解尺寸鏈中某些組成環(huán)的計算稱為中間計算。圖1-25計算活塞工序尺寸任務(wù)三尺寸鏈(3)中間計算已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求61任務(wù)三尺寸鏈例1-4圖1-25所示為活塞，其使用性能要求保證銷孔軸心線至頂部的尺寸99mm及其公差。為使機床尺寸調(diào)整簡便，在工序圖上應(yīng)注明以安裝基準A標注尺寸B，試確定該工序尺寸B及其公差。

解按加工工序最后得到的封閉環(huán)BΣ=為已知，求組成環(huán)B。由圖可知，顯然組成環(huán)155mm的公差不合理，此時的工藝不能保證封閉環(huán)尺寸的精度，因此必須減小尺寸155mm的公差值，現(xiàn)將尺寸1550mm改為1550mm。

例1-5圖1-26a所示為軸承套零件圖，要求端面A對外圓C的軸線的垂直度公差δ2=0.05mm，端面B對外圓C的軸線的垂直度公差δΣ=0.05mm。此零件加工工藝過程如下：任務(wù)三尺寸鏈例1-4圖1-25所示為活塞，其使用性能62任務(wù)三尺寸鏈解端面A對外圓C軸線的垂直度是在工序3中得到保證，δ2=0.05mm/240mm，即其交角α2=90°±Δα2。端面B對外圓C軸線的垂直度是間接達到的，應(yīng)是封閉環(huán)，由圖上要求其公差δΣ=0.05mm/120mm，即其角度關(guān)系為αΣ=90°±ΔαΣ。于是上述α1、α2、αΣ組成了一個三環(huán)角度尺寸鏈，如圖1-26b所示。圖1-26軸承套角度尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈解端面A對外圓C軸線的垂直度是在工序3中63任務(wù)三尺寸鏈2.概率法計算尺寸鏈圖1-27正態(tài)分布曲線任務(wù)三尺寸鏈2.概率法計算尺寸鏈圖1-27正態(tài)分布曲64任務(wù)三尺寸鏈(1)正態(tài)分布的隨機誤差尺寸鏈中各組成環(huán)的尺寸，一般情況都是獨立的隨機變量。圖1-28公差帶中心與其尺寸分布中心重合任務(wù)三尺寸鏈(1)正態(tài)分布的隨機誤差尺寸鏈中各組成環(huán)65任務(wù)三尺寸鏈(2)非正態(tài)分布的隨機誤差如果各組成環(huán)不屬于正態(tài)分布的隨機誤差。

(3)非對稱分布的隨機誤差圖1-29誤差的非對稱分布任務(wù)三尺寸鏈(2)非正態(tài)分布的隨機誤差如果各組成環(huán)不66任務(wù)三尺寸鏈例1-6用概率法求解例1-3(見圖1-23)汽車發(fā)動機曲軸軸頸裝配尺寸鏈。設(shè)各組成環(huán)的尺寸是等精度的。

解①求各組成環(huán)公差，并假定各環(huán)均呈正態(tài)分布，由式(1-16)、式(1-18)得

②決定各環(huán)公差帶位置

三、裝配尺寸鏈的建立方法

要合理地選擇裝配方法，達到預定的裝配精度，就需要深入分析機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)和技術(shù)條件而建立裝配尺寸鏈。

1.單個裝配尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈例1-6用概率法求解例1-3(見圖1-267任務(wù)三尺寸鏈圖1-30主軸錐孔和尾座頂尖套錐孔軸線的不等高度任務(wù)三尺寸鏈圖1-30主軸錐孔和尾座頂尖套錐孔軸線的68任務(wù)三尺寸鏈圖1-31影響車床主軸及尾座頂尖套錐孔軸線等高的裝配關(guān)系任務(wù)三尺寸鏈圖1-31影響車床主軸及尾座頂尖套錐孔軸69任務(wù)三尺寸鏈圖1-32簡化了的等高尺寸鏈2.裝配尺寸鏈系統(tǒng)任務(wù)三尺寸鏈圖1-32簡化了的等高尺寸鏈2.裝配尺寸70任務(wù)三尺寸鏈1)保證溜板箱開合螺母中心線與絲杠中心線的同軸度公差BΣ1(±B′Σ1)，如圖1-34a所示。圖1-33臥式車床絲杠與開合螺母對床身導軌在垂直平面內(nèi)的位置度任務(wù)三尺寸鏈1)保證溜板箱開合螺母中心線與絲杠中心線的71任務(wù)三尺寸鏈圖1-34臥式車床上裝配絲杠的尺寸鏈系統(tǒng)任務(wù)三尺寸鏈圖1-34臥式車床上裝配絲杠的尺寸鏈系統(tǒng)72任務(wù)三尺寸鏈2)保證絲杠中心線與進給箱上裝絲杠的孔中心線的同軸度公差BΣ2(±B)，如圖所示。

3)保證絲杠中心線與后支架裝絲杠的孔中心線的同軸度公差CΣ1(±C)，如圖1-34c所示，C1=B1。

4)當按圖1-34b所示的尺寸鏈計算(調(diào)整法或配作)確定BΣ2后，需保證絲杠前后支承孔中心線的同軸度公差CΣ1(±C)，如圖1-34d所示。

5)為使車床在使用過程中保持精度，在較長時間內(nèi)不超出公差(0.3mm)，裝配時應(yīng)使絲杠兩端低于開合螺母中心，若低0.15mm，則當溜板及床身導軌磨損0.3mm時(即開合螺母中心線下降0.3mm)，仍能保證位置度公差，故封閉環(huán)只取正值。任務(wù)三尺寸鏈2)保證絲杠中心線與進給箱上裝絲杠的孔中心73任務(wù)三尺寸鏈例1-7圖1-35所示為發(fā)動機風扇結(jié)構(gòu)的裝配圖，這個部件裝配后應(yīng)保證主軸旋轉(zhuǎn)自如，同時葉輪不與箱體相碰。此外，還須保證前端螺釘能可靠地緊固葉輪，后端蓋與箱體接觸良好。為了保證上述要求，需要建立一系列裝配尺寸鏈，分別保證各自的裝配技術(shù)要求。現(xiàn)以NΣi為各尺寸鏈的封閉環(huán)建立如下的尺寸鏈，如圖1-36所示。圖1-35發(fā)動機風扇結(jié)構(gòu)的裝配圖任務(wù)三尺寸鏈例1-7圖1-35所示為發(fā)動機風扇結(jié)構(gòu)的74任務(wù)三尺寸鏈圖1-36按單個技術(shù)要求建立的尺寸鏈圖①裝配尺寸鏈a——保證主軸能在箱體中自由轉(zhuǎn)動，任務(wù)三尺寸鏈圖1-36按單個技術(shù)要求建立的尺寸鏈圖①75任務(wù)三尺寸鏈軸向間隙為NΣ1。

②裝配尺寸鏈b——保證葉輪不與箱體相碰，間隙為NΣ2。

③裝配尺寸鏈c——保證軸頸伸出套筒，伸出量為NΣ3。

④裝配尺寸鏈d——保證后端蓋上的孔的長度大于套筒配合部分的長度，以便加裝外蓋，超出的長度為NΣ4。

⑤裝配尺寸鏈e——保證后軸頸長度不致超過套筒長度，其差值為NΣ5。

⑥裝配尺寸鏈f——保證前軸端花鍵部分長度適當，以便安裝葉輪，其裝配長度的差值為NΣ6。

⑦裝配尺寸鏈g——保證葉輪裝入軸端后，葉輪孔長超出軸端，以便用螺釘壓緊，超出量為NΣ7。任務(wù)三尺寸鏈軸向間隙為NΣ1。

②裝配尺寸鏈b——保76任務(wù)三尺寸鏈⑧裝配尺寸鏈h——保證螺孔深度，以便螺釘壓緊，孔深裕量為NΣ8。

⑨裝配尺寸鏈i——保證箱體前孔長度超過套筒的配合部分的長度，其超出量為NΣ9。圖1-37發(fā)動機風扇結(jié)構(gòu)尺寸鏈系統(tǒng)任務(wù)三尺寸鏈⑧裝配尺寸鏈h——保證螺孔深度，以便螺釘77任務(wù)三尺寸鏈圖1-38并聯(lián)尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-38并聯(lián)尺寸鏈78任務(wù)三尺寸鏈圖1-39發(fā)動機風扇主軸裝配尺寸鏈3.裝配角度尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-39發(fā)動機風扇主軸裝配尺寸鏈3.裝79任務(wù)三尺寸鏈(1)角度尺寸鏈的封閉性圖1-40所示的角度尺寸鏈表示立式鉆床主軸相對工作臺垂直度的裝配技術(shù)要求，從最后形成封閉環(huán)角度誤差αΣ來看，各個組成環(huán)的角度誤差αi都會有所影響，但是各個組成環(huán)所代表的夾角是封閉的。

(2)角度誤差的方向性角度尺寸鏈中的平行度、垂直度等裝配技術(shù)要求在標注上有其方向性，要根據(jù)標注尺寸的具體位置來判斷其方向。圖1-41垂直度誤差任務(wù)三尺寸鏈(1)角度尺寸鏈的封閉性圖1-40所示的80任務(wù)三尺寸鏈圖1-41垂直度誤差任務(wù)三尺寸鏈圖1-41垂直度誤差81任務(wù)三尺寸鏈圖1-42平行度誤差任務(wù)三尺寸鏈圖1-42平行度誤差82任務(wù)三尺寸鏈(3)角度尺寸鏈的增環(huán)與減環(huán)判斷角度尺寸鏈的組成環(huán)是增環(huán)或者減環(huán)，與線性尺寸鏈相似，要根據(jù)對封閉環(huán)αΣ的影響來判斷。

1)內(nèi)角封閉式角度尺寸鏈：如圖1-43所示的純角度尺寸鏈是用同頂圓進行組成環(huán)的轉(zhuǎn)化而得來的。

2)具有外角的角度尺寸鏈：如圖1-44所示的純角度尺寸鏈中，α3為封閉框圖外的外角，將此外角按封閉環(huán)同頂圓轉(zhuǎn)化，由于內(nèi)、外角互補，轉(zhuǎn)化后為-α3。圖1-44具有外角的角度尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈(3)角度尺寸鏈的增環(huán)與減環(huán)判斷角度尺寸83任務(wù)三尺寸鏈圖1-44具有外角的角度尺寸鏈3)根據(jù)以上敘述的兩種情況，任務(wù)三尺寸鏈圖1-44具有外角的角度尺寸鏈3)根據(jù)以84任務(wù)三尺寸鏈角度尺寸鏈按同頂圓轉(zhuǎn)化的原則有：

①以封閉環(huán)角頂為中心作同頂圓。

②原與封閉環(huán)同頂?shù)慕M成環(huán)不加任何轉(zhuǎn)化。

③內(nèi)錯角轉(zhuǎn)化時，依內(nèi)錯角轉(zhuǎn)位，符號不變。

④外角、補角、同旁內(nèi)角等轉(zhuǎn)化后，隨角度的轉(zhuǎn)位，符號相應(yīng)改變。

⑤同軸度、平行度等按同頂小角排入同頂圓，符號與原標注的符號相同。任務(wù)三尺寸鏈角度尺寸鏈按同頂圓轉(zhuǎn)化的原則有：

①以封85任務(wù)三尺寸鏈例1-8如圖1-45所示銑床，根據(jù)銑床精度標準要求，工作臺平面對于主軸旋轉(zhuǎn)軸線的平行度αΣ，要求工作臺面向床身豎導軌傾斜。為了保證工作臺平面對主軸旋轉(zhuǎn)軸線的平行度要求、對床身豎導軌的垂直度要求，需要建立一些角度裝配尺寸鏈，分別保證各自的裝配技術(shù)要求。圖1-45銑床角度尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈例1-8如圖1-45所示銑床，根據(jù)銑床精86機械設(shè)備修理工藝學主編晏初宏機械設(shè)備修理工藝學主編晏初宏87模塊一機械設(shè)備修理的基本知識任務(wù)一機械零件的失效

任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作

任務(wù)三尺寸鏈

模塊一機械設(shè)備修理的基本知識任務(wù)一機械零件的失效

任務(wù)二88任務(wù)一機械零件的失效一、零件的變形

一個結(jié)構(gòu)或零件，特別是基礎(chǔ)零件在外加載荷的作用下發(fā)生變形，將導致零部件之間相互位置精度遭到破壞，影響各組成零件的相互關(guān)系。據(jù)估算，變形對零部件壽命的影響在30%左右。對于金屬切削機床類設(shè)備，由于精度要求較高，變形的影響就更加突出。在修理實踐中發(fā)現(xiàn)，修理質(zhì)量低、大修周期短的一個重要原因就是零部件的變形。

1.零件變形的原因

(1)毛坯制造鑄造、鍛造、焊接等熱加工零件由于溫度差異、冷卻和組織轉(zhuǎn)變的先后不一都會形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，尤其是鑄造毛坯，形狀復雜，厚薄不均，在澆鑄后的冷卻過程中，形成拉伸、壓縮等不同的應(yīng)力狀態(tài)，可能發(fā)生變形或斷裂。任務(wù)一機械零件的失效一、零件的變形

一個結(jié)構(gòu)或零件，特89任務(wù)一機械零件的失效(2)機械加工在切削加工過程中，由于裝夾、切削力、切削熱的作用，零件表層會發(fā)生塑性變形和冷作硬化，因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起變形。

(3)操作使用工程機械、礦山機械、冶金設(shè)備、鍛壓設(shè)備及其他熱加工機械設(shè)備等，在較惡劣的工況下工作，其個別零部件在極限載荷或超載荷的情況下運行，高溫導致零部件屈服強度降低，從而使零部件產(chǎn)生變形。

(4)修理質(zhì)量在設(shè)備修理過程中，如果不考慮被修零件已經(jīng)變形，常常會造成零件更大的變形或增加變形的危害。

2.零件的變形失效任務(wù)一機械零件的失效(2)機械加工在切削加工過程中，由于90任務(wù)一機械零件的失效(1)彈性變形失效分析當一個零件沒有明顯的永久變形或涉及復雜的應(yīng)力場時，必須考慮彈性變形失效，因為變形失效包含一次加載屈服，而且大部分零件在載荷的作用下將發(fā)生彈性彎曲。

(2)累積應(yīng)變失效分析當某一零件在承受穩(wěn)態(tài)載荷時，還承受與主動方向不同的一個循環(huán)變化的疊加載荷，循環(huán)變化的載荷所產(chǎn)生的應(yīng)變使零件的兩端每半周一次交替發(fā)生超過屈服點(σs)的應(yīng)變。

(3)過載變形失效分析每一個構(gòu)件或零件都有一個承載極限，當承載載荷超過此極限時則稱為過載，機械零件在過載情況下會發(fā)生變形或斷裂。

1)應(yīng)力分析：在機械設(shè)計中常用的許用應(yīng)力為任務(wù)一機械零件的失效(1)彈性變形失效分析當一個零件沒有91任務(wù)一機械零件的失效2)極限分析：在工程力學的計算中，往往將材料看成一均勻的連續(xù)體，因此在外載作用下認為該材料在達到一定的屈服強度后，材料的性質(zhì)是塑性的，然而它并不產(chǎn)生加工硬化，而是在應(yīng)力不變的情況下一直發(fā)生塑性變形。

3)變形量分析：在上述兩種設(shè)計計算分析中，屈服強度都被假定為是計算承受靜載結(jié)構(gòu)的安全載荷的判斷依據(jù)，而在具體的設(shè)計工作中并未考慮將會經(jīng)常碰到的變形量問題，但這些變形量問題也正是機械零件變形失效中不可忽略的問題。

3.減輕零件變形危害的措施

1)在機械設(shè)計中不僅要考慮零件的強度，還要考慮零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸修理等有關(guān)問題。任務(wù)一機械零件的失效2)極限分析：在工程力學的計算中，往往92任務(wù)一機械零件的失效2)在機械加工中要采取一系列工藝措施防止和減小變形，對毛坯要進行時效處理以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。

3)加強生產(chǎn)技術(shù)管理，制定并嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，不超負荷運行，避免局部超載和過熱，加強設(shè)備的檢查和維護。

4)在設(shè)備修理中，不僅要恢復零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等，還要檢查和修復主要零件的形狀和位置誤差，制定出與變形有關(guān)的標準和修理規(guī)范。

二、零件的斷裂任務(wù)一機械零件的失效2)在機械加工中要采取一系列工藝措施防93任務(wù)一機械零件的失效斷裂是指在外力的作用下發(fā)生的幾個原子間距的正向分離與切向分離，斷裂是材料或零件的一種復雜現(xiàn)象，在不同的力學、物理和化學環(huán)境下會有不同的斷裂形式。例如，機械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會發(fā)生疲勞斷裂，在高溫持久應(yīng)力作用下會發(fā)生蠕變斷裂，在腐蝕環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞。在實際工程應(yīng)用上常根據(jù)工程構(gòu)件或機械零件的斷口的宏觀形態(tài)特征將斷裂分為韌性斷裂和脆性斷裂，或按載荷性質(zhì)分為一次加載斷裂和疲勞斷裂。

1)韌性斷裂是超過強度極限前發(fā)生韌性變形后而發(fā)生斷裂，多數(shù)為穿晶斷裂，即裂縫是割斷晶粒而穿過，一般是在切應(yīng)力作用下發(fā)生，又稱為切變斷裂。任務(wù)一機械零件的失效斷裂是指在外力的作用下發(fā)生的幾個原94任務(wù)一機械零件的失效2)脆性斷裂一般發(fā)生在應(yīng)力達到條件屈服強度前，沒有或只有少量的塑性變形，多為沿晶界擴展而突然發(fā)生，又稱為晶界斷裂，斷口呈結(jié)晶狀，平滑而光亮，稱為解理面，因此這種斷裂也稱為解理斷裂。

3)一次加載斷裂是零件在一次靜拉伸、靜壓縮、靜扭轉(zhuǎn)、靜彎曲或一次沖擊下的斷裂。

4)疲勞斷裂為反復加載斷裂，即經(jīng)歷反復多次的應(yīng)力作用或能量負荷循環(huán)后才發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。

1.零件疲勞斷裂的基本原理任務(wù)一機械零件的失效2)脆性斷裂一般發(fā)生在應(yīng)力達到條件屈服95任務(wù)一機械零件的失效圖1-1在滑移帶中產(chǎn)生的缺口峰2.減輕斷裂危害的措施任務(wù)一機械零件的失效圖1-1在滑移帶中產(chǎn)生的缺口峰2.減96任務(wù)一機械零件的失效(1)在機械設(shè)計中要盡量減少應(yīng)力集中如焊縫通常是疲勞斷裂失效的起源區(qū)域，對T形焊接接頭，采取適當?shù)膸缀涡螤睿负蟠蚰A角或鉆孔，均能減輕應(yīng)力集中的程度。圖1-2焊接結(jié)構(gòu)及零件截面幾何形狀的改進任務(wù)一機械零件的失效(1)在機械設(shè)計中要盡量減少應(yīng)力集中97任務(wù)一機械零件的失效(2)在機械制造工藝方面延長零件疲勞壽命的最有效途徑是引入殘余壓應(yīng)力，如噴丸強化處理、冷滾壓加工等。

(3)機械設(shè)備在使用中的注意事項要注意及時發(fā)現(xiàn)零件裂紋，定期進行無損探傷；盡量減輕零件的腐蝕損傷，因為腐蝕會增加裂紋擴展的速率；盡可能減少設(shè)備運行中各部分的溫差，如發(fā)動機起動時各部分溫差很大，如果立即高速大負荷運轉(zhuǎn)，會加大溫差，由熱應(yīng)力引起應(yīng)力集中加速有關(guān)零件疲勞損壞；設(shè)備使用中還要嚴格避免設(shè)備超載并盡量減少沖擊。

(4)機械設(shè)備在修理中的注意事項任務(wù)一機械零件的失效(2)在機械制造工藝方面延長零件疲勞98任務(wù)一機械零件的失效圖1-3疲勞斷口的

宏觀形象任務(wù)一機械零件的失效圖1-3疲勞斷口的

宏觀形象99任務(wù)一機械零件的失效1)注意對斷裂零件進行斷口分析，以確定零件斷裂的形式、原因、起源和超載程度等。

2)裂紋和斷裂零件的修復方法有很多，如焊接、粘接、鉚接等。

3)注意修理操作對零件斷裂的影響。

4)采用延長零件壽命的修復方法，如表面去皮修理，將螺旋槳、發(fā)動機渦輪葉片等零件定期去除一薄層金屬可以大大延長其使用壽命。

5)對容易產(chǎn)生斷裂的重要零件實行狀態(tài)監(jiān)測，如定期進行無損檢測，利用閃頻儀在零件運轉(zhuǎn)中監(jiān)測等。

三、零件的蝕損任務(wù)一機械零件的失效1)注意對斷裂零件進行斷口分析，以確定100任務(wù)一機械零件的失效零件的蝕損形式有腐蝕和氣蝕。腐蝕是在周圍介質(zhì)作用下，零件表面發(fā)生的以化學或電化學反應(yīng)為主的磨損。它與其他形式的磨損相伴發(fā)生、相互影響和相互促進，可產(chǎn)生嚴重的后果，特別是在高溫和潮濕的環(huán)境中尤為嚴重。而氣蝕是一種比較復雜的破壞現(xiàn)象，它不僅僅是機械作用，還有化學反應(yīng)、電化學作用，液體中含有磨料時會加劇這一破壞過程。氣蝕現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在柴油機氣缸套外壁、水泵零件、水輪機葉片、船舶螺旋槳等部位。

1.腐蝕

(1)氧化磨損金屬與空氣中的氧作用形成氧化磨損是最常見的一種腐蝕磨損形式，其特征是摩擦表面沿滑動方向呈勻細磨痕。任務(wù)一機械零件的失效零件的蝕損形式有腐蝕和氣蝕。腐蝕是101任務(wù)一機械零件的失效(2)特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿、鹽等特殊介質(zhì)作用發(fā)生化學反應(yīng)而形成腐蝕磨損，其機理與氧化磨損相似，在摩擦表面上沿滑動方向也有腐蝕磨損的痕跡，但磨損速度較快。

1)根據(jù)工作環(huán)境條件選擇合適的耐蝕材料，盡量以塑料代替金屬；進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，零件外形要簡化，表面粗糙度值的大小要合適，避免形成原電池的條件。

2)覆蓋金屬保護層如鎳、鉻、鋅等，覆蓋方法有電鍍、噴涂、化學鍍等；非金屬保護層如涂裝、塑料、橡膠、搪瓷等；化學保護層如磷化、鈍化、氧化等；表面合金化如滲氮、滲鉻、滲鋁等。

3)進行電化學保護，用比零件材料化學性能更活潑的金屬鉚接在零件上，人為形成原電池，零件成為陰極受到保護，從而不會發(fā)生電化學腐蝕。任務(wù)一機械零件的失效(2)特殊介質(zhì)腐蝕磨損摩擦副與酸、堿102任務(wù)一機械零件的失效4)進行介質(zhì)處理，將有機緩蝕劑或無機緩蝕劑加入相應(yīng)介質(zhì)，減弱零件的腐蝕。

2.氣蝕

1)減小零件與液體接觸表面的振動，以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生。

2)選用耐穴蝕的材料，如鑄鐵成分中最容易穴蝕的是片狀石墨，而球狀或團狀石墨耐穴蝕性好，珠光體比鐵素體耐穴蝕。

3)零件表面涂防穴蝕材料，如塑料、陶瓷、表面鍍鉻等，減小表面粗糙度值也有利于減輕穴蝕。

4)改進零件結(jié)構(gòu)，減少液體流動時產(chǎn)生渦流的現(xiàn)象。

5)介質(zhì)中添加乳化油，可減小氣泡爆破時的沖擊力，以減輕穴蝕。

四、零件的磨損任務(wù)一機械零件的失效4)進行介質(zhì)處理，將有機緩蝕劑或無機緩103任務(wù)一機械零件的失效磨損是工作表面在摩擦時沿其表面發(fā)生的微觀或宏觀變化過程的結(jié)果。隨著這個過程的進行，可能產(chǎn)生表面材料的位移或脫離而使材料數(shù)量減少或表面層性質(zhì)改變等。一切有滑動或滾動接觸的機械零件都會受到一定程度的磨損，如軸承、齒輪、密封圈、導軌、活塞環(huán)、齒條、制動器和凸輪等。這些零件的磨損范圍包括了輕度的氧化磨損及嚴重的快速磨損并使表面粗化，這些磨損是否構(gòu)成零件的失效，必須看其是否危及零件的實際工作能力。如一個液壓閥的精密配合閥柱，即使出現(xiàn)了輕微的拋光型磨損，也能導致嚴重的泄漏而失效；但如巖石破碎機的錘頭，盡管有嚴重的壓凹、碰傷仍能正常地工作。任務(wù)一機械零件的失效磨損是工作表面在摩擦時沿其表面發(fā)生104任務(wù)一機械零件的失效因此進行磨損失效分析時必須進行科學的分析和判斷，同時在磨損失效分析時除了機械磨損因素外，還應(yīng)考慮化學腐蝕所引起的磨損因素，以及溫度和應(yīng)力的范圍。

1.磨損的類型

(1)按接觸表面的性質(zhì)分類固體表面接觸時，有磨粒磨損、固體磨損、液體磨損和氣體磨損。

(2)按磨損機理分類有磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動磨損、氣蝕磨損與沖蝕磨損。

2.磨損的表示方法

(1)磨損量表示磨損結(jié)果的指標。

(2)磨損率表示磨損快慢的指標。

1)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的時間之比來表述。任務(wù)一機械零件的失效因此進行磨損失效分析時必須進行科學的分105任務(wù)一機械零件的失效2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的路程之比來表述。

(3)耐磨性ε指材料抵抗磨損的性能。

(4)相對耐磨性εw指在相同摩擦條件下，標樣材料與試樣材料兩種磨損量的比值。

3.磨損的一般規(guī)律

(1)初期磨損階段(又稱跑合階段)新的摩擦副表面都具有一定的表面粗糙度值，實際接觸面積較小，單位接觸面積的實際載荷較大。圖1-4典型磨損過程任務(wù)一機械零件的失效2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過的路程之比106任務(wù)一機械零件的失效圖1-5跑合結(jié)果(2)穩(wěn)定磨損階段(又稱工作磨損階段)零件經(jīng)過短期跑合之后，任務(wù)一機械零件的失效圖1-5跑合結(jié)果(2)穩(wěn)定磨損階段(107第一節(jié)機械零件的失效即進入穩(wěn)定磨損階段，在此階段，工作時間最長，磨損速度較小。

(3)急劇磨損階段(又稱強烈磨損階段)經(jīng)過較長時間的穩(wěn)定磨損以后，摩擦表面之間的間隙和表面形態(tài)改變，表面質(zhì)量變壞，迫使其摩擦副表面間的工作狀況發(fā)生劇烈的變化，以金屬的直接接觸代替原來的液體摩擦或邊界摩擦，因而導致強烈的磨損。

4.減少磨損的途徑

1)正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵，例如對于抗疲勞磨損，則要求鋼材質(zhì)量好，鋼中有害的雜質(zhì)比例低。

2)為了改善零件表面的耐磨性可采用多種表面處理方法，如采用滾壓加工表面強化處理，各種化學表面處理，塑性涂層、耐磨涂層，噴鉬、鍍鉻、等離子噴涂等。第一節(jié)機械零件的失效即進入穩(wěn)定磨損階段，在此階段，工作時間108任務(wù)一機械零件的失效3)盡量保證液體潤滑，采用合適的潤滑材料和正確的潤滑方法，采用潤滑添加劑，注意密封等。

4)合理進行摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計是提高耐磨性，減少磨損的重要條件。

5)設(shè)備的使用和維護正確與否對設(shè)備的壽命影響極大，正確的使用和維護與不正確的使用和維護其壽命往往可相差幾倍。任務(wù)一機械零件的失效3)盡量保證液體潤滑，采用合適的潤滑材109任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作一、設(shè)備修理的方式

機械設(shè)備修理主要分為兩種情況：一種是按計劃進行的修理，即所謂“計劃預修制”的修理；另一種是機械設(shè)備產(chǎn)生了故障，不排除故障則不能進行正常工作，即排除故障的修理，這種修理具有一定的隨機性。

1.計劃預修制

(1)大修機械設(shè)備的大修是工作量最大的一種計劃修理。圖1-6設(shè)備大修的工作程序任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作一、設(shè)備修理的方式

機械設(shè)備110任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(2)項修項目修理(簡稱項修)是根據(jù)機械設(shè)備的實際技術(shù)狀態(tài)，對狀態(tài)劣化已達不到生產(chǎn)工藝要求的項目，按實際需要進行針對性的修理。

(3)小修機械設(shè)備的小修是工作量最小的一種計劃修理。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(2)項修項目修理(簡稱項修)111任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小修工作內(nèi)容的比較

大修項修小修拆卸分解程度全部拆卸分解針對檢查部位，部分拆卸分解拆卸、檢查部分磨損嚴重的機件和污穢部位修復范圍和程度修理基準件，更換或修復主要件、大型件及所有不合格的零件根據(jù)修理項目，對修理部位進行修復，更換不合格的零件清除污穢積垢，調(diào)整零件間隙及相對位置，更換或修復不能使用的零件，修復達不到完好程度的部位刮研程度加工和刮研全部滑動接合面根據(jù)修理項目決定刮研部位必要時局部修刮，填補劃痕精度要求按大修精度及通用技術(shù)標準檢查驗收按預定要求驗收按設(shè)備完好標準要求驗收任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小112任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小修工作內(nèi)容的比較表面修飾要求全部外表面刮膩子、打光、涂裝，手柄等零件重新電鍍補涂裝或不進行不進行任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作表1-1機械設(shè)備大修、項修與小113任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)定期精度調(diào)整定期精度調(diào)整是指對精、大、稀機床的幾何精度定期進行調(diào)整，使其達到(或接近)規(guī)定標準；精度調(diào)整的周期一般為一至二年。

2.排除故障修理圖1-7排除故障修理的工作程序二、機械零件的修理方案任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)定期精度調(diào)整定期精度調(diào)整114任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作機械零件損壞失效后，多數(shù)可采用各種各樣的方法修復后重新使用。利用修復可大大減少新備件的消耗量，從而減少用于生產(chǎn)備件的設(shè)備負擔，降低修理成本，也可以避免因備件不足而延長設(shè)備的修理時間。但是當零件無法修復或修復零件在經(jīng)濟上不合算時，則可更換新件。常用的修理方法有：

(1)調(diào)整法為了便于維修，很多設(shè)備在設(shè)計時就考慮到間隙的調(diào)整問題。

(2)換位法由于各種原因，設(shè)備的磨損往往是不均勻的。

(3)維修尺寸法配對零件磨損后，將其中一個成本相對較高的零件進行再加工，使其具有正確的幾何形狀，根據(jù)加工后零件的尺寸更換另一個零件，恢復配合件的工作能力。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作機械零件損壞失效后，多數(shù)可采115任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)附加零件法當配合件磨損時，分別進行機械加工，恢復為正確的幾何形狀，然后在配合孔中壓入一個附加零件，以達到原配合要求。

(5)局部更換法將零件損壞的部分切除掉，再鑲上一部分使零件復原。

(6)恢復尺寸法使磨損的零件恢復原來的形狀尺寸和精度的方法稱為恢復尺寸法。

1)機械結(jié)合法，如金屬噴鍍、嵌絲補裂紋等。

2)電沉積結(jié)合法，在電場作用下，鍍液中的金屬離子在金屬表面上還原而形成金屬沉積層，如槽鍍和近幾年采用的快速電鍍新方法，廣泛用于零件的修復。

3)熔接法，如氣焊、電焊、鍛接等。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(4)附加零件法當配合件磨損時116任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作4)粘接法，采用101膠和618環(huán)氧樹脂等粘接劑來修復導軌、軸頸的磨損面，也可直接粘接受力不大的零件。

5)擠壓法，用壓力加工的方法，把零件上備用的一部分金屬擠壓到磨損的工作面上去，以增補磨損掉的金屬。

(7)更換新零件法損壞嚴重、無法修復或不值得修復的零件，可以更換新的零件。

三、設(shè)備修理前的準備工作

設(shè)備修理前的準備工作包括技術(shù)準備和生產(chǎn)準備兩方面的內(nèi)容。設(shè)備修理前的準備工作的程序如圖1?8所示(實線為傳遞程序，虛線為信息反饋)。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作4)粘接法，采用101膠和618117任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作圖1-8設(shè)備修理前準備工作程序1.設(shè)備修理前的技術(shù)準備工作任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作圖1-8設(shè)備修理前準備工作程序118任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)修理前技術(shù)狀況的調(diào)查技術(shù)狀況的調(diào)查一般可在修前二至八個月分兩步進行(項修、小修設(shè)備為修前二至四個月，大型復雜設(shè)備為修前六至八個月)，若有大型鑄鋼件或鍛件，時間還要長些。

1)設(shè)備的工作精度和幾何精度的變動情況。

2)設(shè)備的負荷能力的變動情況。

3)發(fā)生過故障的部位、原因及故障頻率。

4)曾經(jīng)檢查、診斷出的隱患及其處理情況。

5)設(shè)備是否需要改善維修。

1)檢查全部或主要幾何精度。

2)測量性能參數(shù)降低情況。

3)檢查各轉(zhuǎn)動機械運動的平穩(wěn)性，有無異常振動和噪聲。

4)檢查氣壓、液壓及潤滑系統(tǒng)的情況，并檢查有無泄漏。任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)修理前技術(shù)狀況的調(diào)查技術(shù)119任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作5)檢查離合器、制動器、安全保護裝置及操作件是否靈活可靠。

6)電氣系統(tǒng)的失效和老化狀況。

7)將設(shè)備部分解體，測量基礎(chǔ)件和關(guān)鍵件的磨損量，確定需要更換和修復的零件，必要時測繪和核對修換件的圖樣。

(2)修理技術(shù)文件的編制

1)修理技術(shù)任務(wù)書。

2)修換件明細表及圖樣。

3)電氣元件及特殊材料表(正常庫存以外的品種規(guī)格)。

4)修理工藝及專用工具、檢具、研具的圖樣及清單。

5)質(zhì)量標準。

2.設(shè)備修理前的生產(chǎn)準備工作任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作5)檢查離合器、制動器、安全保護120任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)材料及備件準備設(shè)備主管部門在編制年度修理計劃的同時，應(yīng)編制年度分類材料計劃表，提交至材料供應(yīng)部門。

(2)專用工具、檢具、研具的準備工具、檢具、研具的精度要求高，應(yīng)由工具管理人員向工具制造部門提出訂貨。

(3)修理作業(yè)計劃的編制修理作業(yè)計劃由修理單位的計劃員負責編制，并組織主修機械及電氣技術(shù)人員、修理工(組)長討論審定。圖1-9設(shè)備大修的作業(yè)程序任務(wù)二設(shè)備修理前的準備工作(1)材料及備件準備設(shè)備主管部121任務(wù)三尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念圖1-10裝配尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念圖1-10裝配尺寸鏈122任務(wù)三尺寸鏈圖1-11尺寸鏈圖1.尺寸鏈的組成任務(wù)三尺寸鏈圖1-11尺寸鏈圖1.尺寸鏈的組成123任務(wù)三尺寸鏈2.尺寸鏈分類

(1)按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類尺寸鏈可以分為設(shè)計尺寸鏈、工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈以及檢驗尺寸鏈。

(2)根據(jù)尺寸鏈中組成環(huán)的性質(zhì)分類尺寸鏈可以分為線性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。

1)線性尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，均為直線尺寸且彼此平行，尺寸與尺寸之間相互連接，如圖1-12所示。

2)角度尺寸鏈的組成環(huán)由各種不同的角度所組成，其中包括由誤差形成的角度。任務(wù)三尺寸鏈2.尺寸鏈分類

(1)按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類124任務(wù)三尺寸鏈圖1-12線性尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-12線性尺寸鏈125任務(wù)三尺寸鏈圖1-13公共角頂?shù)慕嵌瘸叽珂溔蝿?wù)三尺寸鏈圖1-13公共角頂?shù)慕嵌瘸叽珂?26任務(wù)三尺寸鏈圖1-14角度組成的

封閉多邊形任務(wù)三尺寸鏈圖1-14角度組成的

封閉多邊形127任務(wù)三尺寸鏈3)平面尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，但不一定都平行。圖1-15平面尺寸鏈4)空間尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸不在同一平面內(nèi)，且不一定互相平行。任務(wù)三尺寸鏈3)平面尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，128任務(wù)三尺寸鏈圖1-16工業(yè)機器人(3)按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類尺寸鏈可以分為串聯(lián)尺寸鏈、并聯(lián)尺寸鏈和混聯(lián)尺寸鏈。任務(wù)三尺寸鏈圖1-16工業(yè)機器人(3)按尺寸鏈相互聯(lián)129任務(wù)三尺寸鏈1)串聯(lián)尺寸鏈是各組尺寸鏈之間以一定的基準線互相串聯(lián)結(jié)合成為相互有關(guān)的尺寸鏈組合，如圖1-17所示。

2)并聯(lián)尺寸鏈是在各組尺寸鏈之間，以一定的公共環(huán)互相并聯(lián)結(jié)合成的復合尺寸鏈。圖1-17串聯(lián)尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈1)串聯(lián)尺寸鏈是各組尺寸鏈之間以一定的基準130任務(wù)三尺寸鏈圖1-18并聯(lián)尺寸鏈任務(wù)三尺寸鏈圖1-18并聯(lián)尺寸鏈131任務(wù)三尺寸鏈圖1-19混聯(lián)尺寸鏈3)混聯(lián)尺寸鏈是由并聯(lián)尺寸鏈和串聯(lián)尺寸鏈混合組成的復合尺寸鏈，如圖1-19所示。任務(wù)三尺寸鏈圖1-19混聯(lián)尺寸鏈3)混聯(lián)尺寸鏈是由并132任務(wù)三尺寸鏈3.尺寸鏈所表示的基本關(guān)系

1)增環(huán)對封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為同向影響，增環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)增大(或減小)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏大方向偏移。

2)減環(huán)對封閉環(huán)誤差的積累關(guān)系為反向影響，減環(huán)誤差增大(或減小)可使封閉環(huán)尺寸相應(yīng)減小(或增大)，而且使封閉環(huán)尺寸向偏小方向偏移。

3)綜合增環(huán)尺寸使封閉環(huán)向偏大方向偏移、減環(huán)尺寸又使封閉環(huán)向偏小方向偏移的情況，結(jié)果導致封閉環(huán)尺寸向兩個方向偏移，最后使封閉環(huán)尺寸的誤差δΣ增大。

(1)封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于各增環(huán)的最大極限尺寸之和減去各減環(huán)的最小極限尺寸之和。任務(wù)三尺寸鏈3.尺寸鏈所表示的基本關(guān)系

1)增環(huán)對封閉133任務(wù)三尺寸鏈(2)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)是封閉環(huán)最大極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和。

(3)封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于封閉環(huán)的最大極限尺寸減去最小極限尺寸，經(jīng)化簡后即為各組成環(huán)公差之和。

(4)各組成環(huán)平均尺寸的計算有時為了計算方便，往往將某些尺寸的非對稱公差帶變換成對稱公差帶的形式，這樣基本尺寸就要換算成平均尺寸。

(5)各組成環(huán)平均偏差的計算各組成環(huán)的平均偏差等于各環(huán)的上偏差與下偏差之和的一半。

二、尺寸鏈的計算任務(wù)三尺寸鏈(2)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)134任務(wù)三尺寸鏈尺寸鏈計算通常可分為：線性尺寸鏈計算、角度尺寸鏈計算、平面尺寸鏈計算和空間尺寸鏈計算，在這四種計算中，通常是以線性尺寸鏈為基本形式來建立計算公式的，而且最初是按照極值法來進行推導的。

1.極值法計算尺寸鏈圖1-20正計算圖例任務(wù)三尺寸鏈尺寸鏈計算通?？煞譃椋壕€性尺寸鏈計算、135任務(wù)三尺寸鏈(1)正計算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏差，求封閉環(huán)的尺寸及上、下偏差，稱為正計算。

例1-1已知一尺寸鏈如圖1-20所示，試求封閉環(huán)的尺寸及公差。

解①確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸24、40、62為增環(huán)，尺寸28、75為減環(huán)。

②求封閉環(huán)的基本尺寸，根據(jù)

③求封閉環(huán)的極限尺寸，根據(jù)

④求封閉環(huán)的公差，根據(jù)

⑤求封閉環(huán)的上、下偏差，根據(jù)任務(wù)三尺寸鏈(1)正計算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏136任務(wù)三尺寸鏈表1-2計算封閉環(huán)的豎式(單位：mm)基?本?尺?寸增環(huán)24

40

62-0．04

+0．037

+0．056-0．12

-0．025

+0．01減環(huán)-28

-75+0．037

+0．10-0．015

+0．054封閉環(huán)23+0．190-0．096任務(wù)三尺寸鏈表1-2計算封閉環(huán)的豎式(單位：mm)基137任務(wù)三尺寸鏈例1-2圖1-21所示為車床的部件，A1=25+0．084mm，A2=(25±0.065)mm，A3=(0±0.006)mm，AΣ=0+0．025mm，試校核裝配間隙AΣ能否得到保證。

解①繪出尺寸鏈圖，如圖1-22所示。

②確定增環(huán)和減環(huán)：尺寸A2、A3為增環(huán)，尺寸A1為減環(huán)。

③求封閉環(huán)的基本尺寸：

④求封閉環(huán)的上、下偏差：圖1-22車床部件尺寸鏈圖任務(wù)三尺寸鏈例1-2圖1-21所示為車床的部件，A1138任務(wù)三尺寸鏈圖1-22車床部件尺寸鏈圖⑤用豎式法驗算：任務(wù)三尺寸鏈圖1-22車床部件尺寸鏈圖⑤用豎式法驗139任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)25

0+0．065

+0．006-0．065

-0．006減環(huán)-250-0．084封閉環(huán)0+0．071-0．155任務(wù)三尺寸鏈表格基?本?尺?寸增環(huán)25

0+0．065140任務(wù)三尺寸鏈(2)反計算已知封閉環(huán)的極限尺寸(或上、下偏差)及其