機(jī)械設(shè)備課件

機(jī)械設(shè)備維修與安裝緒論第一章故障理論概述

第二章摩擦學(xué)概論

第三章失效理論概述第四章機(jī)械設(shè)備的老化第五章可靠性理論概述

第六章維修性理論概述第七章機(jī)械設(shè)備的極限技術(shù)狀態(tài)第八章維修前的準(zhǔn)備工作第九章機(jī)械零件的修復(fù)技術(shù)第十章典型零部件的修復(fù)第十一章機(jī)械設(shè)備的裝配緒論影響零件壽命的原因：磨損，腐蝕，刮傷，氧化，老化，人為因素維修的場合：備件昂貴，無備件維修的優(yōu)點：1、延長壽命

2、維持生產(chǎn)3、提高效能

4、節(jié)約能源5、報廢設(shè)備再生一、維修的概念1、維修的概念為了保持或恢復(fù)其完成規(guī)定的功能的能力而采取的技術(shù)管理措施。2、含義維護(hù)：對機(jī)械設(shè)備清掃、檢查、清洗、潤滑、堅固、調(diào)整和防腐，也叫保養(yǎng)。三級保養(yǎng)制度：日常保養(yǎng)、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)修理：當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或技術(shù)狀態(tài)達(dá)到某一臨界值時，為恢復(fù)其規(guī)定性能和完好狀態(tài)而進(jìn)行的活動。分類：恢復(fù)性修理改善性修理：故障率較高的部位進(jìn)行改進(jìn)3、維修的目標(biāo)最少的消耗，最少的經(jīng)濟(jì)，最少的時間，最高的修復(fù)率。4、維修發(fā)展事后排除-----事前故障預(yù)防維修從排除故障-----通過維修提高設(shè)備的利用率維修進(jìn)入系統(tǒng)的，定量的、科學(xué)的階段，不是分散的，經(jīng)驗的階段二、維修理論維修理論：是研究機(jī)械設(shè)備故障的產(chǎn)生、預(yù)防和修復(fù)理論組成：1、維修設(shè)計理論：保證在剛發(fā)生故障時，甚至未出現(xiàn)故障時就可以預(yù)防

2、維修技術(shù)理論：（1）分析技術(shù)理論：維修作業(yè)分析，維修級別分析、現(xiàn)場損傷評估、壽命周期預(yù)測（2）作業(yè)技術(shù)理論：故障診斷，失效分析，修復(fù)技術(shù)、表面工程技術(shù)。（3）維修管理理論：對人財物進(jìn)行規(guī)劃，組織和協(xié)調(diào)主要包括維修方針，維修方法的選擇，維修人員的確定，經(jīng)濟(jì)管理、信息管理、器材管理、質(zhì)量管理。三、維修技術(shù)是制造技術(shù)的延伸。維修的特性：現(xiàn)場實踐性，選擇性，經(jīng)濟(jì)性，簡便性和專業(yè)性最重要的是修復(fù)技術(shù)，合理的選擇對于維修的目標(biāo)能否完成關(guān)鍵四、維修創(chuàng)新傳統(tǒng)維修技術(shù)發(fā)生變化原樣修復(fù)---改進(jìn)性維修被動修復(fù)---全程維修用后丟棄---再制造狀態(tài)監(jiān)測—故障診斷表面工程第一章故障理論概述第一節(jié)概念一、定義故障是指整機(jī)或零部件在規(guī)定的時間和使用條件下不能完成規(guī)定的功能，或各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)偏離了它的正常狀況。例如：某些零部件損壞、磨損超限、焊縫開裂，螺栓松動，使工作能力喪失；發(fā)動機(jī)的功率降低；注意：(1)規(guī)定的對象它是指一臺單機(jī)、或幽某些單機(jī)組成的系統(tǒng)、或機(jī)械設(shè)備上的某個零部件。(2)規(guī)定的時間(3)規(guī)定的條件。(4)規(guī)定的功。(5)一定的故障程度故障的定義“故障是不合格的狀態(tài)”。二、模式1、定義機(jī)械設(shè)備的故障必定表現(xiàn)為一定的物質(zhì)狀況及特征，它們反映出物理、化學(xué)的異?，F(xiàn)象，并導(dǎo)致功能的喪失。這些物質(zhì)狀況的特征稱故障模式，需要通過人的感官或測量儀器得2、分類1)屬于機(jī)械零部件材料性能方面的故障：包括疲勞、斷裂、裂紋、蠕變、過度變形、材質(zhì)劣化等。2)屬于化學(xué)、物理狀況異常方面的故障：包括腐蝕、油質(zhì)劣化、絕緣絕熱劣化、導(dǎo)電導(dǎo)熱劣化、溶融、蒸發(fā)等。3)屬于機(jī)械設(shè)備運動狀態(tài)方面故障：包括振動、滲漏、堵塞、異常噪聲等4)多種原因的綜合表現(xiàn)：如磨損等三、性質(zhì)1、層次性：設(shè)備可以分為若干個部分，對應(yīng)也會出現(xiàn)相應(yīng)的故障2、相關(guān)性：某層次發(fā)生故障時，相關(guān)的層次也可能發(fā)生故障，不同層次也可能出現(xiàn)故障3、延時性；隨時間故障是惡化的4、不確定性：發(fā)生時間等到具有不確定性5、修復(fù)性：故障是可以修復(fù)的，包括更換。四、分類一、臨時性故障 它多半由機(jī)槭_設(shè)備的外部原因引起的·倒如：工人誤操作、氣候變化．運輸條件中斷、環(huán)境設(shè)施不良等造成。當(dāng)這些外部干擾消除后．運轉(zhuǎn)即可正常。但臨時性故障能導(dǎo)致永久性故障。二、永久性故障

(一)按故障發(fā)生時間分

1．早發(fā)性故障

2．突發(fā)性故障3．漸進(jìn)性故障因機(jī)械設(shè)備技術(shù)特性參數(shù)的劣化過程，包括腐蝕、磨損、疲勞、老化等。逐漸發(fā)展而成的。特點是故障發(fā)生的概率與使用時間有關(guān)，設(shè)備有效壽命的后期表現(xiàn)出來。故障一經(jīng)發(fā)生，就標(biāo)志著壽命的終結(jié)。大部分機(jī)械設(shè)備的故障都屬于這一類。(二)按故障表現(xiàn)形式分

1．功能故障機(jī)械設(shè)備應(yīng)有的工作能力或特性降低，不能工作，即喪失了它應(yīng)有的功能，稱功能故障。這類故障可通過操作者的直接感受或測定其輸出參數(shù)而判斷。例如關(guān)鍵零件壞了、精度喪失、傳動效率降低，速度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值，使整機(jī)不能工作；生產(chǎn)率達(dá)不到規(guī)定的指標(biāo)等。2．潛在故障故障逐漸發(fā)展，但尚未在功能方面表現(xiàn)出來，卻又接近萌發(fā)的階段。當(dāng)這種情況能夠鑒別時，即認(rèn)為也是一種故障現(xiàn)象，稱潛在故障。例如零件在疲勞破壞過程中，其裂紋的深度接近于允許的臨界值時，便認(rèn)為存在潛在故障。(三)根據(jù)故障產(chǎn)生的原因分1．人為故障由于在設(shè)計、制造、大修、使用、運輸、管理等方面存在問題，使機(jī)械設(shè)備過早地喪失了它應(yīng)有的功能，稱人為故障。分為：①錯用性故障，這是指機(jī)械設(shè)備沒有按照原設(shè)計規(guī)定的條件運轉(zhuǎn)，超載、超速、超時，工作條件發(fā)生未料及的惡化等原因?qū)е碌墓收稀＂诠逃斜∪跣怨收?，它來源于機(jī)械設(shè)備本身，如設(shè)計不當(dāng)、制造工藝差、材料低劣等，是固有薄弱性環(huán)節(jié)構(gòu)成故障患患或故障誘發(fā)因素。2．自然故障機(jī)械設(shè)備在其使用和保有期內(nèi)，因受到外部或內(nèi)部各種不同的自然因素影響而引起的故障都屬于自然故障。例如正常情況下的磨損、斷裂、腐蝕、變形、蠕變、老化等損壞形式。

(四)按故障造成后果分

1．致命故障導(dǎo)致人身傷亡，引起機(jī)械設(shè)備報廢或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障。例如機(jī)架或機(jī)體斷離、車輪脫落、發(fā)動機(jī)總威報廢等。

2．嚴(yán)重故障指嚴(yán)重影響機(jī)械設(shè)備正常使用，在較短的有效時間內(nèi)無法排除的故障?例如發(fā)動機(jī)燒瓦、曲軸斷裂、箱體裂紋、齒輪損壞等。3．一般故障明顯影響機(jī)械設(shè)備正常使用，在較短的有效時間內(nèi)可以排除的故障。例如傳動帶斷裂、操縱手柄損壞、板金件開裂或開焊、電器開關(guān)損壞等。

4．輕度故障輕度影響機(jī)械設(shè)備正常使用，能在日常保養(yǎng)中用隨機(jī)工具輕易排除的故障。如輕微滲漏、一般緊固件松動等。第二節(jié)故障特征量的描述一、故障概率

1、特點：（1）機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的可能性也隨時間的推遲而增大，它是時間的函數(shù)。（2）故障發(fā)生具有隨機(jī)性，都很難預(yù)料它的確切發(fā)生時間，因而故障可用概率表示。（3）單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率。它是單調(diào)增函數(shù)。當(dāng)T=o時，即F(0)=0當(dāng)T=∞時，即F(∞)=l二、故障率1、概念故障率是指在每一個時間增量里產(chǎn)生故障的次數(shù)，或在時間f之前尚未發(fā)生故障，而在隨后的時間內(nèi)可能發(fā)生故障的條件概率，2、分類根據(jù)不同的變化規(guī)律，故障率可分為四種類型。（1）．常數(shù)型

(2)．負(fù)指數(shù)型(3)．正指數(shù)型又稱漸增型。2、分類根據(jù)不同的變化規(guī)律，故障率可分為四種類型。（1）．常數(shù)型

(2)．負(fù)指數(shù)型(3)．正指數(shù)型又稱漸增型。4．浴盆曲線型浴盆曲線型是最常見的一種故障率類型

1)早期故障期量設(shè)備安裝試車后，經(jīng)過磨合、調(diào)整將正常工作階段。若進(jìn)行大修或技術(shù)改造后，早期故障期將再次出現(xiàn)。

2)隨機(jī)故障期是機(jī)械設(shè)備的最佳工作期。

3)耗損故障期，為兩次大修間的正常工作時間。在這一時期出現(xiàn)前進(jìn)行預(yù)防維修，或在這一時期剛出現(xiàn)時就進(jìn)行小修，防止故障大量出現(xiàn)，降低故障率和減少維修工作量。三、平均故障間隔時間(MTBF)1、定義：修復(fù)的機(jī)械設(shè)備和零部件在相鄰兩次故障間隔內(nèi)正常工作時的平均時間。2、例題：某機(jī)械設(shè)備第一次工作了1000h后發(fā)生故障，第二次工作了2000h后發(fā)生故障，笫三次工作到2400h之后又發(fā)生故障，則該機(jī)械設(shè)備平均故障間隔時間為

(1000+2000+2400)h÷3=1800h3、意義平均故障間隔時間越長，說明愈可靠。四、平均無故障工作時間（MTTF）零件從開始使用到發(fā)生故障的平均時間，也稱平均無故障時間第三節(jié)故障理論內(nèi)容和組成故障理論揭示了機(jī)械設(shè)備在使用過程中的運動規(guī)律，它包括故障統(tǒng)計分析即故障宏觀理論和故障物理分析即故障微觀理論。一、故障統(tǒng)計分析1、特點：故障統(tǒng)計分析可以對機(jī)械設(shè)備的結(jié)局作出規(guī)律性的大致描述，提供信息，反映主要故障問題，但不能揭示事物的根本性質(zhì)。2、組成：故障坑計分析包括故障的分類、故障分布和特征量，故障的邏輯決斷等

二、故障物理分析1、內(nèi)容以機(jī)械設(shè)備在各種不同使用條件下發(fā)生的各種故障為研究對象，用先進(jìn)的測試技術(shù)和理化方法．從微觀和亞微觀的角度分析研究故障從發(fā)生、發(fā)展到形成的過程，故障的機(jī)理、形態(tài)、規(guī)律及其影響因素。2、組成故障物理分析包括故障機(jī)理和故障形態(tài)兩個方面。（1）故障機(jī)理是研究機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的原因及其發(fā)展規(guī)律，即劣化理論。一般表現(xiàn)為斷裂、磨損、變形、疲勞、腐蝕和氧化等。（2）故障形態(tài)的研究，是把故障機(jī)理和故障分析的研究，歸結(jié)到故障的具體形態(tài)、類型和模式上。在大量統(tǒng)計和分析研究的基礎(chǔ)上，用故障單元的外部特征作為判斷故障內(nèi)在聯(lián)系的依據(jù)，具有鮮明的直觀二、故障規(guī)律從機(jī)械設(shè)備使用者的角度出發(fā)，對于曲線表示的早期故障率，由于出廠前已進(jìn)行了調(diào)整，可認(rèn)為已基本消除，不必考慮；隨機(jī)故障通常容易排除，且一般不決定機(jī)械設(shè)備的壽命唯有耗損故障才是影響有效壽命的決定性因素，因而是主要研究對象。三、故障產(chǎn)生的主耍原因及主要內(nèi)容故障產(chǎn)生的主要原因及主要內(nèi)容見表1—2。第四節(jié)故障診斷簡介定義：機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后，使某些特性改變，產(chǎn)生能量、力、熱及摩擦等各種物理和化學(xué)參數(shù)，發(fā)出各種不