機械設備維修技術(第二版)課件

項目1機械設備修理基礎知識

機械設備修理前的準備工作任務1機械零件失效及修理更換的原則

任務2機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀

任務3項目1機械設備修理基礎知識機械設備修理前的準備工作任務1機任務1機械設備修理前的準備工作1.1.1機械設備修理的類別1.1.2機械設備修理的工作過程1.1.3設備修理方案的確定1.1.4設備修理前的準備工作任務1機械設備修理前的準備工作1.1.1機械設備修理1.1.1機械設備修理的類別1．大修在設備修理類別中，設備大修是工作量最大，修理時間較長的一種計劃修理。2．項目修理項目修理（簡稱項修）是根據機械設備的結構特點和實際技術狀態(tài)，對設備狀態(tài)達不到生產工藝要求的某些項目或部件，按實際需要進行的針對性修理。1.1.1機械設備修理的類別1．大修3．小修小修是指工作量最小的局部修理。4．定期精度調整

定期精度調整是指對精密、大型、稀有設備的幾何精度進行有計劃的定期檢查并調整，使其達到或接近規(guī)定的精度標準，保證其精度穩(wěn)定，以滿足生產工藝要求。3．小修1.1.2機械設備修理的工作過程1．修理前的準備工作

2．施工3．修后驗收1.1.2機械設備修理的工作過程1．修理前的準備工作機械設備大修的工作過程如圖1-1所示圖1-1機械設備大修的工作過程機械設備大修的工作過程如圖1-1所示圖1-1機械設備大修1.1.3設備修理方案的確定①按產品工藝要求，設備的出廠精度標準能否滿足生產需要。②對多發(fā)性故障部位，分析改進設計的必要性與可行性。③對關鍵零、部件，如精密主軸部件、精密絲杠副、分度蝸桿副的修理，本企業(yè)維修人員的技術水平和條件能否勝任。1.1.3設備修理方案的確定①按產品工藝要求，設備④對基礎件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精銑工藝，在本企業(yè)或本地區(qū)其他企業(yè)實現(xiàn)的可能性和經濟性。⑤為了縮短修理時間，哪些部件采用新部件比修復原有零件更經濟。⑥如果本企業(yè)承修，哪些修理作業(yè)需委托外企業(yè)協(xié)作，應與外企業(yè)聯(lián)系并達成初步協(xié)議。④對基礎件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精1.1.4設備修理前的準備工作如圖1-2所示。1.1.4設備修理前的準備工作圖1-2設備大修理準備工作及程序圖1-2設備大修理準備工作及程序1．預檢（1）預檢前的準備工作

（2）預檢的內容（3）預檢應達到的要求

（4）預檢的步驟

1．預檢（1）預檢前的準備工作2．編制大修理技術文件（1）編制修理技術任務書（2）編制修換件明細表（3）編制材料明細表（4）編制修理工藝規(guī)程（5）大修理質量標準2．編制大修理技術文件（1）編制修理技術任務書3．設備修理前的物質準備設備修理前的物質準備是一項非常重要的工作，是保證維修工作順利進行的重要環(huán)節(jié)和物質基礎。3．設備修理前的物質準備設備修理前的物質準備是任務2機械零件失效及修理更換的原則1.2.1機械設備的故障1.2.2機械零件的失效與對策

1.2.3機械零件修理更換的原則任務2機械零件失效及修理更換的原則1.2.1機械設1.2.1機械設備故障1．故障的概念

機械設備喪失了規(guī)定功能的狀態(tài)稱為故障。2．故障模式及其分類

異常振動、磨損、疲勞、裂紋、破斷、腐蝕、剝離、滲漏、堵塞、過度變形、松弛、溶融、蒸發(fā)、絕緣劣化、短路、擊穿、異常聲響、材料老化、油質劣化、粘合、污染、不穩(wěn)定及其他。機械設備的故障按發(fā)生的原因或性質分為自然故障和人為故障兩類。1.2.1機械設備故障1．故障的概念3．故障的一般規(guī)律機器設備的故障率隨時間的變化規(guī)律如圖1-3所示，此曲線常稱為“浴盆曲線”。圖1-3設備故障規(guī)律曲線3．故障的一般規(guī)律機器設備的故障率隨時間的變化規(guī)律如圖1-31.2.2機械零件的失效與對策機械零件喪失規(guī)定的功能時，即稱為失效。一個零件處于下列兩種狀態(tài)之一就認為是失效：不能完成規(guī)定功能；不能可靠和安全地繼續(xù)使用。

失效分析是指分析研究機件磨損、斷裂、變形、蝕損等現(xiàn)象的機理或過程的特征及規(guī)律，從中找出產生失效的主要原因，以便采用適當的控制方法。1.2.2機械零件的失效與對策機械零件1．零件的磨損（1）磨損的一般規(guī)律

機械零件的磨損一般可分為三個階段，如圖1-4所示為磨損特性曲線。圖1-4磨損特性曲線1．零件的磨損（1）磨損的一般規(guī)律圖1-4磨損特性曲線（2）磨料磨損1）磨料磨損的機理

2）減輕磨料磨損的措施

①減少磨料的進入

②增強零件的耐磨性

機械設備維修技術(第二版)課件

（3）黏著磨損構成摩擦副的兩個摩擦表面，在相對運動時各接觸表面的材料從一個表面轉移到另一個表面所引起的磨損稱為黏著磨損。

（3）黏著磨損1）黏著磨損機理2）減少黏著磨損的措施

①控制摩擦副表面狀態(tài)

②控制摩擦副表面的材料成分與金相組織1）黏著磨損機理（4）疲勞磨損

疲勞磨損是摩擦副材料表面上局部區(qū)域在循環(huán)接觸應力作用下產生疲勞裂紋，由于裂紋不斷擴展并分離出微片和顆粒的一種磨損形式。機械設備維修技術(第二版)課件1）疲勞磨損機理①滾動接觸疲勞磨損②滑動接觸疲勞磨損2）減少或消除疲勞磨損的對策①材質②表面粗糙度1）疲勞磨損機理（5）腐蝕磨損在摩擦過程中，金屬同時與周圍介質發(fā)生化學反應或電化學反應，引起金屬表面的腐蝕產物剝落，這種現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。①

氧化磨損②

特殊介質中的腐蝕磨損

（5）腐蝕磨損（6）微動磨損兩個固定接觸表面由于受相對小振幅振動而產生的磨損稱為微動磨損（6）微動磨損1）微動磨損的機理2）減少或消除微動磨損的對策①材質性能

②載荷③振幅④溫度1）微動磨損的機理2．零件的變形金屬零件受力作用所產生的變形可分為彈性變形和塑性變形（又稱永久變形）兩大類。（1）金屬零件的變形類型2．零件的變形金屬零件受力作用所產生的變形（2）防止和減少機械零件變形的對策①

設計②

加工③

修理④

使用（2）防止和減少機械零件變形的對策3．零件的斷裂機械零件在某些因素作用下發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象稱為斷裂。3．零件的斷裂機械零件在某些因素作用下（1）斷裂的分類

①

韌性斷裂

②

脆性斷裂

③疲勞斷裂

（1）斷裂的分類（2）斷裂失效分析①

現(xiàn)場記載與拍照②

分析主導失效件③

找出主導失效件上的主導裂紋

④

斷口處理⑤

確定失效原因（2）斷裂失效分析（3）斷裂失效的對策①設計方面②工藝方面③安裝使用方面（3）斷裂失效的對策4．零件的蝕損

（1）蝕損的類型①

機械零件的化學腐蝕②

金屬零件的電化學腐蝕4．零件的蝕損（1）蝕損的類型（2）減少或消除機械零件蝕損的對策①正確選材②合理設計③覆蓋保護層④電化學保護⑤添加緩蝕劑（2）減少或消除機械零件蝕損的對策1.2.3機械零件修理更換的原則1．確定零件修換應考慮的因素2．修復零件應滿足的要求

1.2.3機械零件修理更換的原則1．確定零件修換應考慮的因素（1）零件對設備精度的影響（2）零件對完成預定使用功能的影響

（3）零件對設備性能和操作的影響

（4）零件對設備生產率的影響

（5）零件對其本身強度和剛度的影響

（6）零件對磨損條件惡化的影響

1．確定零件修換應考慮的因素（1）零件對設備精度的影響2．修復零件應滿足的要求①準確性②安全性③可靠性2．修復零件應滿足的要求①準確性④經濟性即滿足：S修

T修＜S新

T新

（1-1）式中

S修——修復舊件的費用（元）；

T修——修復零件的使用期（月）；

S新——新件的成本（元）；

T新——新件的使用期（月）。⑤可能性

⑥時間性④經濟性任務3機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀1.3.1常用檢具1.3.2常用量儀任務3機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀1.3.1常用檢具1．平尺平尺主要作為測量基準，用于檢驗工件的直線度和平面度誤差，也可作為刮研基準，有時還用來檢驗零部件的相互位置精度。如圖1-5所示。圖1-5平尺的種類1.3.1常用檢具1．平尺圖1-5平尺的種類2．平板平板用于涂色法檢驗工件的直線度、平行度，亦可作為測量基準，檢查零件的尺寸精度、平行度或形位誤差。它的結構和形狀如圖1-6所示。圖1-6平板2．平板圖1-6平板3．方尺和直角尺方尺和直角尺是用來檢查機床部件之間垂直度的工具。如圖1-7所示。圖1-7方尺和直角尺3．方尺和直角尺圖1-7方尺和直角尺4．檢驗棒檢驗棒是機床精度檢驗的常備工具，主要用來檢查主軸、套筒類零件的徑向跳動、軸向竄動、相互間同軸度、平行度及軸與導軌的平行度等。

如圖1-8所示4．檢驗棒圖1-8檢驗棒圖1-8檢驗棒5．墊鐵

在機床制造修理中，墊鐵是一種測量導軌精度的通用工具，主要用作水平儀及百分表架等測量工具的基座。如圖1-9所示。5．墊鐵圖1-9墊鐵的種類圖1-9墊鐵的種類6．檢驗橋板

檢驗橋板用于檢驗導軌間相互位置精度，常與水平儀、光學平直儀等配合使用.如圖1-10所示。6．檢驗橋板圖1-10專用檢驗橋板圖1-10專用檢驗橋板如圖1-11所示。圖1-11可調式檢驗橋板

1—圓柱2—丁字板3—橋板4、5—圓柱頭螺釘6—滾花螺釘7—支承板

8—調整螺釘9—蓋板10—墊板11—接觸板12—沉頭螺釘13—螺母14—平鍵如圖1-11所示。圖1-11可調式檢驗橋板

1—圓柱1.3.2常用量儀1．水平儀2．光學平直儀1.3.2常用量儀1．水平儀（1）水平儀的種類如圖1-12所示。圖1-12水平儀的種類1．水平儀圖1-12水平儀的種類（2）水平儀的讀數原理如圖

1-13

所示圖1-13水平儀讀數換算（2）水平儀的讀數原理圖1-13水平儀讀數換算（3）水平儀的讀數方法①絕對讀數法

②相對讀數法（4）水平儀檢定與調整（3）水平儀的讀數方法2．光學平直儀圖1-14（a）所示為外觀圖。光學平直儀的工作原理如圖1-14（b）所示2．光學平直儀圖1-14光學平直儀

1—鼓輪2—測微螺桿3—目鏡4、5、8—分劃板6—聚光鏡

7—光源9、10—物鏡11—目標反射鏡12—棱鏡圖1-14光學平直儀

1—鼓輪2—測微螺桿3—目項目1機械設備修理基礎知識

機械設備修理前的準備工作任務1機械零件失效及修理更換的原則

任務2機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀

任務3項目1機械設備修理基礎知識機械設備修理前的準備工作任務1機任務1機械設備修理前的準備工作1.1.1機械設備修理的類別1.1.2機械設備修理的工作過程1.1.3設備修理方案的確定1.1.4設備修理前的準備工作任務1機械設備修理前的準備工作1.1.1機械設備修理1.1.1機械設備修理的類別1．大修在設備修理類別中，設備大修是工作量最大，修理時間較長的一種計劃修理。2．項目修理項目修理（簡稱項修）是根據機械設備的結構特點和實際技術狀態(tài)，對設備狀態(tài)達不到生產工藝要求的某些項目或部件，按實際需要進行的針對性修理。1.1.1機械設備修理的類別1．大修3．小修小修是指工作量最小的局部修理。4．定期精度調整

定期精度調整是指對精密、大型、稀有設備的幾何精度進行有計劃的定期檢查并調整，使其達到或接近規(guī)定的精度標準，保證其精度穩(wěn)定，以滿足生產工藝要求。3．小修1.1.2機械設備修理的工作過程1．修理前的準備工作

2．施工3．修后驗收1.1.2機械設備修理的工作過程1．修理前的準備工作機械設備大修的工作過程如圖1-1所示圖1-1機械設備大修的工作過程機械設備大修的工作過程如圖1-1所示圖1-1機械設備大修1.1.3設備修理方案的確定①按產品工藝要求，設備的出廠精度標準能否滿足生產需要。②對多發(fā)性故障部位，分析改進設計的必要性與可行性。③對關鍵零、部件，如精密主軸部件、精密絲杠副、分度蝸桿副的修理，本企業(yè)維修人員的技術水平和條件能否勝任。1.1.3設備修理方案的確定①按產品工藝要求，設備④對基礎件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精銑工藝，在本企業(yè)或本地區(qū)其他企業(yè)實現(xiàn)的可能性和經濟性。⑤為了縮短修理時間，哪些部件采用新部件比修復原有零件更經濟。⑥如果本企業(yè)承修，哪些修理作業(yè)需委托外企業(yè)協(xié)作，應與外企業(yè)聯(lián)系并達成初步協(xié)議。④對基礎件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精1.1.4設備修理前的準備工作如圖1-2所示。1.1.4設備修理前的準備工作圖1-2設備大修理準備工作及程序圖1-2設備大修理準備工作及程序1．預檢（1）預檢前的準備工作

（2）預檢的內容（3）預檢應達到的要求

（4）預檢的步驟

1．預檢（1）預檢前的準備工作2．編制大修理技術文件（1）編制修理技術任務書（2）編制修換件明細表（3）編制材料明細表（4）編制修理工藝規(guī)程（5）大修理質量標準2．編制大修理技術文件（1）編制修理技術任務書3．設備修理前的物質準備設備修理前的物質準備是一項非常重要的工作，是保證維修工作順利進行的重要環(huán)節(jié)和物質基礎。3．設備修理前的物質準備設備修理前的物質準備是任務2機械零件失效及修理更換的原則1.2.1機械設備的故障1.2.2機械零件的失效與對策

1.2.3機械零件修理更換的原則任務2機械零件失效及修理更換的原則1.2.1機械設1.2.1機械設備故障1．故障的概念

機械設備喪失了規(guī)定功能的狀態(tài)稱為故障。2．故障模式及其分類

異常振動、磨損、疲勞、裂紋、破斷、腐蝕、剝離、滲漏、堵塞、過度變形、松弛、溶融、蒸發(fā)、絕緣劣化、短路、擊穿、異常聲響、材料老化、油質劣化、粘合、污染、不穩(wěn)定及其他。機械設備的故障按發(fā)生的原因或性質分為自然故障和人為故障兩類。1.2.1機械設備故障1．故障的概念3．故障的一般規(guī)律機器設備的故障率隨時間的變化規(guī)律如圖1-3所示，此曲線常稱為“浴盆曲線”。圖1-3設備故障規(guī)律曲線3．故障的一般規(guī)律機器設備的故障率隨時間的變化規(guī)律如圖1-31.2.2機械零件的失效與對策機械零件喪失規(guī)定的功能時，即稱為失效。一個零件處于下列兩種狀態(tài)之一就認為是失效：不能完成規(guī)定功能；不能可靠和安全地繼續(xù)使用。

失效分析是指分析研究機件磨損、斷裂、變形、蝕損等現(xiàn)象的機理或過程的特征及規(guī)律，從中找出產生失效的主要原因，以便采用適當的控制方法。1.2.2機械零件的失效與對策機械零件1．零件的磨損（1）磨損的一般規(guī)律

機械零件的磨損一般可分為三個階段，如圖1-4所示為磨損特性曲線。圖1-4磨損特性曲線1．零件的磨損（1）磨損的一般規(guī)律圖1-4磨損特性曲線（2）磨料磨損1）磨料磨損的機理

2）減輕磨料磨損的措施

①減少磨料的進入

②增強零件的耐磨性

機械設備維修技術(第二版)課件

（3）黏著磨損構成摩擦副的兩個摩擦表面，在相對運動時各接觸表面的材料從一個表面轉移到另一個表面所引起的磨損稱為黏著磨損。

（3）黏著磨損1）黏著磨損機理2）減少黏著磨損的措施

①控制摩擦副表面狀態(tài)

②控制摩擦副表面的材料成分與金相組織1）黏著磨損機理（4）疲勞磨損

疲勞磨損是摩擦副材料表面上局部區(qū)域在循環(huán)接觸應力作用下產生疲勞裂紋，由于裂紋不斷擴展并分離出微片和顆粒的一種磨損形式。機械設備維修技術(第二版)課件1）疲勞磨損機理①滾動接觸疲勞磨損②滑動接觸疲勞磨損2）減少或消除疲勞磨損的對策①材質②表面粗糙度1）疲勞磨損機理（5）腐蝕磨損在摩擦過程中，金屬同時與周圍介質發(fā)生化學反應或電化學反應，引起金屬表面的腐蝕產物剝落，這種現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。①

氧化磨損②

特殊介質中的腐蝕磨損

（5）腐蝕磨損（6）微動磨損兩個固定接觸表面由于受相對小振幅振動而產生的磨損稱為微動磨損（6）微動磨損1）微動磨損的機理2）減少或消除微動磨損的對策①材質性能

②載荷③振幅④溫度1）微動磨損的機理2．零件的變形金屬零件受力作用所產生的變形可分為彈性變形和塑性變形（又稱永久變形）兩大類。（1）金屬零件的變形類型2．零件的變形金屬零件受力作用所產生的變形（2）防止和減少機械零件變形的對策①

設計②

加工③

修理④

使用（2）防止和減少機械零件變形的對策3．零件的斷裂機械零件在某些因素作用下發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象稱為斷裂。3．零件的斷裂機械零件在某些因素作用下（1）斷裂的分類

①

韌性斷裂

②

脆性斷裂

③疲勞斷裂

（1）斷裂的分類（2）斷裂失效分析①

現(xiàn)場記載與拍照②

分析主導失效件③

找出主導失效件上的主導裂紋

④

斷口處理⑤

確定失效原因（2）斷裂失效分析（3）斷裂失效的對策①設計方面②工藝方面③安裝使用方面（3）斷裂失效的對策4．零件的蝕損

（1）蝕損的類型①

機械零件的化學腐蝕②

金屬零件的電化學腐蝕4．零件的蝕損（1）蝕損的類型（2）減少或消除機械零件蝕損的對策①正確選材②合理設計③覆蓋保護層④電化學保護⑤添加緩蝕劑（2）減少或消除機械零件蝕損的對策1.2.3機械零件修理更換的原則1．確定零件修換應考慮的因素2．修復零件應滿足的要求

1.2.3機械零件修理更換的原則1．確定零件修換應考慮的因素（1）零件對設備精度的影響（2）零件對完成預定使用功能的影響

（3）零件對設備性能和操作的影響

（4）零件對設備生產率的影響

（5）零件對其本身強度和剛度的影響

（6）零件對磨損條件惡化的影響

1．確定零件修換應考慮的因素（1）零件對設備精度的影響2．修復零件應滿足的要求①準確性②安全性③可靠性2．修復零件應滿足的要求①準確性④經濟性即滿足：S修

T修＜S新

T新

（1-1）式中

S修——修復舊件的費用（元）；

T修——修復零件的使用期（月）；

S新——新件的成本（元）；

T新——新件的使用期（月）。⑤可能性

⑥時間性④經濟性任務3機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀1.3.1常用檢具1.3.2常用量儀任務3機械設備修理中常用的檢具、量具和量儀1.3.1常用檢具1．平尺平尺主要作為測量基準，用于檢驗工件的直線度和平面度誤差，也可作為刮研基準，有時還用來檢驗零部件的相互位置精度。如圖1-5所示。圖1-5平尺的種類1.3.1常用檢具1．平尺圖1-5平尺的種類2．平板平板用于涂色