機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)復(fù)習(xí)題

1、機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù) 復(fù)習(xí)題1設(shè)備故障診斷與維修的意義。 搞好設(shè)備管理與維修工作是提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低物質(zhì)消耗，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，增進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要保證。設(shè)備的管理與維修做得好，就能使設(shè)備經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，不發(fā)生故障或少發(fā)生故障，確保生產(chǎn)秩序的正常進(jìn)行，從而保證產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量指標(biāo)的完成。 設(shè)備維修及時，就可以減少故障停機(jī)時間，減少跑、冒、滴、漏造成的能源、資源浪費(fèi)，節(jié)省維修費(fèi)用，減少環(huán)境污染。 利用診斷手段早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障還可以有效地避免設(shè)備事故和由此引起的人身安全事故。維修方式發(fā)展階段的劃分和維修方式最新發(fā)展的概述。 維修方式的發(fā)展階段劃分為：從事后維修逐步發(fā)展到定時的預(yù)防維修；再

2、從預(yù)防維修發(fā)展到有計劃的定期檢查以及按檢查發(fā)現(xiàn)的問題安排近期的預(yù)防性計劃修理。 維修方式的最新發(fā)展是預(yù)測維修，即通過對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測，獲得相關(guān)的設(shè)備狀態(tài)信息，根據(jù)這些信息判斷出故障發(fā)生的時間、部位和形式，從而在故障發(fā)生前對設(shè)備進(jìn)行維修，以消除故障隱患，做到防患于未然。3什么是機(jī)械設(shè)備故障？ 機(jī)械設(shè)備故障定義為：設(shè)備(系統(tǒng))或零部件喪失了規(guī)定功能的狀態(tài)。故障包含兩層含義：一是機(jī)械系統(tǒng)偏離正常功能；二是功能失效。4故障研究的目的？ 故障研究的目的是要查明故障模式，追尋故障機(jī)理，探求減少故障的方法，提高機(jī)電設(shè)備的可靠程度和有效利用率。5機(jī)械設(shè)備故障形成的原因和故障造成的后果。 故障形成的原因： 操

3、作或管理失誤形成的故障、機(jī)器內(nèi)在原因形成的故障、自然故障、故障造成的后果。 故障造成的后果： 致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障。 6零件磨損的一般規(guī)律及特征。 1.磨合階段又稱跑合階段，發(fā)生在設(shè)備使用初期。 2.穩(wěn)定磨損階段這一階段的磨瑣特征是磨損速率小且穩(wěn)定，因此該階段的持續(xù)時間較長。 3.急劇磨損階段進(jìn)入此階段后，由于摩擦條件發(fā)生較大的變化，機(jī)械效率明顯下降，精度降低， 若不采取相應(yīng)措施有可能導(dǎo)致設(shè)備故障或意外事故。7磨損的形式。磨料磨損 疲勞磨損粘著磨損 微動磨損 8金屬零件的腐蝕特點。 腐蝕損傷是從金屬表面開始，然后或快或慢地往里深人，造成表面材料損耗，表面質(zhì)量破壞，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)損傷，使零

4、件出現(xiàn)不規(guī)則形狀的凹洞、斑點等破壞區(qū)域，最終導(dǎo)致零件的失效。9金屬零件的腐蝕分類及其機(jī)理。 金屬腐蝕按其作用和機(jī)理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。 金屬零件的化學(xué)腐蝕機(jī)理：當(dāng)金屬零件表面材料與周圍的氣體或非電解質(zhì)液體中的有害成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，金屬表面形成腐蝕層，在腐蝕層不斷脫落又不斷生成的過程中，零件便被腐蝕。 金屬零件的電化學(xué)腐蝕機(jī)理：金屬與電解質(zhì)物質(zhì)接觸時產(chǎn)生的腐蝕，與化學(xué)腐蝕的不同之處在于腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。具有電位差的兩個金屬極在電解質(zhì)溶液中發(fā)生的具有電荷流動特點的連續(xù)不斷的化學(xué)腐蝕。10彈性變形機(jī)理和彈性后效產(chǎn)生原因及其消除辦法。彈性變形是當(dāng)外力去除后，能完全恢復(fù)的變形。 彈性變

5、形的機(jī)理是：在正常情況下，晶體內(nèi)部原子所處的位置是原子間引力和斥力達(dá)到平衡時的位置。當(dāng)有外力作用時，原子就會偏離原來的平衡位置，同時產(chǎn)生與外力方向相反的抗力，與之建立新的平衡。當(dāng)外力去除后，為消除出現(xiàn)的新的不平衡，原子又恢復(fù)到原來的穩(wěn)定位置。消除辦法：消除彈性后效現(xiàn)象的辦法是長時間回火，以使應(yīng)力在短時間內(nèi)徹底消除。11塑性變形特點。塑性變形是指外力去除后不能恢復(fù)的變形。它的特點是：引起材料的組織結(jié)構(gòu)和性能變化；由于多晶體在塑性變形時，各晶粒及同一晶粒內(nèi)部的變形是不均勻的，當(dāng)外力去除后各晶粒的彈性恢復(fù)也不一樣，因而有應(yīng)力產(chǎn)生；塑性變形使原子活動能力提高，造成金屬的耐腐蝕性下降。12減輕塑性變形危

6、害方法：1.設(shè)計方面設(shè)計時在充分考慮如何實現(xiàn)機(jī)構(gòu)的功能和保證零件強(qiáng)度的同時，要重視零件剛度和變形問題以及零部件在制造、裝配和使用中可能發(fā)生的問題。2.加工方面對熱加工而成的毛坯，要特別注意其殘余應(yīng)力的消除問題。13疲勞斷裂三個階段的演變過程。一般疲勞斷裂過程經(jīng)歷3個階段：疲勞裂紋的萌生；疲勞裂紋的擴(kuò)展階段；最終瞬斷即疲勞裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展階段。14減少斷裂失效的措施。 1.優(yōu)化零件形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理選擇零件材料 2.合理選擇零件加工方法 3.安裝使用方面第一，要正確安裝，防止產(chǎn)生附加應(yīng)力與振動。對重要零件，應(yīng)防止碰傷、拉傷，因為每一個傷痕都可能成為一個斷裂源。第二，應(yīng)注意保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，防止腐

7、蝕性介質(zhì)的侵蝕，防止零件各部分溫差過大。第三，要防止設(shè)備過載，嚴(yán)格遵守設(shè)備操作規(guī)程。第四，要對有裂紋的零件及時采取補(bǔ)救措施。15故障診斷方法和故障診斷的目的。 故障診斷的方法：應(yīng)用現(xiàn)代化儀器設(shè)備和計算機(jī)技術(shù)來檢查和識別機(jī)電設(shè)備及其零部件的實時技術(shù)狀態(tài)，根據(jù)得到的信息分析判斷設(shè)備“健康”狀況的。 故障診斷的目的：預(yù)防事故，保證人身和設(shè)備安全。推動設(shè)備維修制度的改革。提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 16故障診斷的主要環(huán)節(jié)及其工作任務(wù)。 信號獲取環(huán)節(jié) 利用人的聽、摸、視、聞或選用不同種類的傳感器來感知設(shè)備運(yùn)行中各種物理和化學(xué)參數(shù)的變化，并把有關(guān)信息傳遞出來。 信號分析處理環(huán)節(jié) 去除與故障無關(guān)特征信號信息。 工況

8、狀態(tài)識別環(huán)節(jié) 判別工況狀態(tài)是正常還是異常。 故障診斷環(huán)節(jié) 針對異常工況進(jìn)行故障分析。17機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)分類。振動診斷技術(shù)；溫度診斷技術(shù)；油樣分析與診斷技術(shù)；無損檢測技術(shù)。18維修方式發(fā)展趨勢。維修方式一般的發(fā)展趨勢是由排除故障維修走向預(yù)防性計劃維修，再走向定期有計劃檢查的預(yù)防性計劃修理。目前的趨勢是在狀態(tài)監(jiān)測基礎(chǔ)上的維修。19選擇修復(fù)技術(shù)應(yīng)考慮的因素。 考慮對零件材質(zhì)的適應(yīng)性 考慮修補(bǔ)層厚度 考慮修補(bǔ)層的力學(xué)性能 考慮機(jī)械零件的工作狀況 考慮生產(chǎn)的可行性 考慮經(jīng)濟(jì)性20機(jī)械修復(fù)技術(shù)常用方法。 修理尺寸法、鑲裝零件法、局部修換法、金屬扣合法。 21焊接修復(fù)技術(shù)的作用和特點。 作用：恢復(fù)零件

9、尺寸、形狀，并使零件表面獲得特殊性能熔敷金屬，校正零件的變形，也可用堆焊修復(fù)磨損失效的零件。特點：具有焊修質(zhì)量好、效率高、成本低、簡便易行以及便于現(xiàn)場搶修等特點。 22電鍍定義及其過程。 電鍍是利用電解的方法，使金屬或合金在零件基體表面沉積，形成金屬鍍層的一種表面加工技術(shù)。電鍍過程是鍍液中金屬離子在外電場的作用下，經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬離子并在陰極上進(jìn)行金屬沉積的過程。23電刷鍍的作用和特點。 作用：電刷鍍主要用于修復(fù)磨損零件表面和局部損傷，而且能夠改善零件表面的耐磨、耐蝕性、導(dǎo)電等性能，還可完成槽鍍難以完成的項目等。 特點：電刷鍍結(jié)合強(qiáng)度高，鍍層厚度可以控制，設(shè)備和工藝簡單，可現(xiàn)場修復(fù)，能夠滿

10、足多種維修性能的要求。24粘接修復(fù)技術(shù)定義，作用及特點。采用膠粘劑進(jìn)行連接達(dá)到修復(fù)目的的技術(shù)就是粘接修復(fù)技術(shù)。 作用：粘接技術(shù)可以把各種金屬和非金屬零件牢固地連接起來，達(dá)到較高的強(qiáng)度要求，可以部分代替焊接、鉚接、過盈連接和螺栓連接。 特點：粘接技術(shù)操作簡單，成本低廉，粘接層密封防腐性能好，耐疲勞強(qiáng)度高，因此得到廣泛應(yīng)用。25粘接力產(chǎn)生的理論。 機(jī)械理論認(rèn)為：被粘物表面都有一定的微觀不平度，膠粘劑滲透到這些凹凸不平的溝痕和孔隙中，固化后便形成無數(shù)微小的“銷釘”，在界面區(qū)產(chǎn)生了嚙合力。 吸附理論認(rèn)為：粘接是在表面上產(chǎn)生類似吸附現(xiàn)象的過程，膠粘劑中的有機(jī)大分子逐漸向被粘物表面遷移，當(dāng)距離小于0.5n

11、m時能夠相互吸引，產(chǎn)生分子間力。26熱噴涂和噴焊定義。 用高溫?zé)嵩磳娡坎牧霞訜嶂寥刍癄顟B(tài)，通過高速氣流使其霧化并噴射到經(jīng)過預(yù)處理的零件表面形成一層覆蓋層的過程稱為熱噴涂。 將噴涂層繼續(xù)加熱，使之達(dá)到熔融狀態(tài)而與基體形成冶金結(jié)合，獲得牢固的工作層稱為噴焊。27表面強(qiáng)化技術(shù)意義。 機(jī)械零件的失效大多發(fā)生于零件表面，機(jī)械零件的修復(fù)不僅僅要恢復(fù)零件表面的形狀和尺寸，還要提高零件表面的硬度、強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性等性能。采用表面強(qiáng)化技術(shù)可以使零件表面獲得比基本材料更好的性能，可以延長零件的使用壽命。28表面機(jī)械強(qiáng)化方法。 噴丸強(qiáng)化 把高速運(yùn)動的彈丸噴射到零件表面，使金屬材料表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，從而

12、產(chǎn)生一層具有較高殘余壓應(yīng)力的冷作硬化層，即噴丸強(qiáng)化層。 滾壓強(qiáng)化 利用金剛石滾壓頭或其他形式的滾壓頭，以一定的滾壓力對零件表面迸行滾壓運(yùn)動，使經(jīng)過滾壓的表面由于形變強(qiáng)化而產(chǎn)生硬化層，達(dá)到提高零件表面的力學(xué)性能的目的。29表面熱處理強(qiáng)化原理。 表面熱處理是通過對零件表層快速加熱，使表層溫度升高，由表及里溫度逐漸降低，當(dāng)表面的溫度超過相變點以上達(dá)到奧氏體狀態(tài)時，快速冷卻使表面獲得馬氏體組織，得到硬化層，而心部仍然保留原組織狀態(tài)，從而達(dá)到強(qiáng)化零件表面的目的。30表面化學(xué)熱處理強(qiáng)化方法。 常用的表面化學(xué)熱處理強(qiáng)化方法有：滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼和滲金屬等。31設(shè)備大修內(nèi)容。 對設(shè)備的全部或大部分部件

13、解體并進(jìn)行檢查。 編制設(shè)備大修技術(shù)文件，準(zhǔn)備好技術(shù)資料、工具、檢具以及備件和材料。 修復(fù)基礎(chǔ)件。 更換或修復(fù)磨損、損壞的零件。 修理、調(diào)整機(jī)械設(shè)備的電器系統(tǒng)。 更換或修復(fù)機(jī)械設(shè)備附件。 大修總裝配，并調(diào)試到達(dá)大修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)備全新涂裝。 設(shè)備大修質(zhì)量驗收。32設(shè)備大修前準(zhǔn)備工作。設(shè)備大修的準(zhǔn)備工作包括技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備兩方面的內(nèi)容。大修前的技術(shù)準(zhǔn)備工作：包括預(yù)檢調(diào)查準(zhǔn)備、預(yù)檢、編制大修技術(shù)文件。大修前的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作：包括材料、備件和專用工、檢、研具的訂購、制造和驗收入庫以及修理生產(chǎn)計劃的編制。33機(jī)械設(shè)備的拆卸原則。 拆卸之前，應(yīng)詳細(xì)了解機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能和工作原理，仔細(xì)閱讀裝配圖，弄清裝

14、配關(guān)系。 在不影響修換零部件的情況下，其他部分能夠不拆就不拆，能夠少拆就少拆。 要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的拆卸順序，選擇拆卸步驟。34機(jī)械設(shè)備的拆卸注意事項。 拆卸前做好包括選擇并清理好拆卸工作地，保護(hù)好電氣設(shè)備和易氧化、銹蝕的零件，將機(jī)械設(shè)備中的油液放盡等準(zhǔn)備工作。 正確選擇和使用拆卸工具。 保管好拆卸的零件。 35銹蝕螺紋拆卸方法。 銹蝕的螺紋不容易拆卸，可采用下列方法： 先用煤油潤濕或者浸泡螺紋連接處，然后輕擊震動四周，再行旋出。不能使用煤油的螺紋連接，可以用敲擊震松銹層的方法。 可以先旋緊四分之一圈，再退出來，反復(fù)松緊，逐步旋出。 采用氣割或鋸斷的方法拆卸銹蝕螺紋。36零件清洗方法。 人工清洗

15、把零件放在裝有煤油、輕柴油或化學(xué)清洗劑的容器中，用毛刷刷洗或棉絲擦洗。 機(jī)械清洗 把零件放人清洗設(shè)備箱中，由傳送帶輸送，經(jīng)過被攪拌器攪拌的洗滌液，清洗干凈后送出箱中。噴洗 是將具有一定壓力和溫度的清洗液噴射到工件上，清除油污。噴洗的生產(chǎn)效率高。37.零件清洗時注意事項。1）零件經(jīng)清洗后應(yīng)立即用熱水沖洗，以防止堿性溶液腐蝕零件表面。2）零件經(jīng)清洗，干燥后應(yīng)涂機(jī)油，防止生銹。3）零件在清洗時不要碰傷工件表面。清洗后要使油孔、油路暢通，用塞堵封閉孔口，以防止污物掉入。4）使用設(shè)備清洗零件時，應(yīng)保持足夠的清洗時間，以保證清洗質(zhì)量。5）精密零件和鋁合金零件不宜采用強(qiáng)堿性溶液浸洗。6）采用三氯乙烯清洗時，

16、要在一定裝置中按規(guī)定的操作條件進(jìn)行，工作場地要保持干燥和通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火，避免與油漆、鋁屑和橡膠等相互作用，注意安全。38零件的檢查方法。 機(jī)械修理中常見的零件檢查方法有： 目測：對零件表面進(jìn)行宏觀檢查。如表面有無裂紋、損傷、腐蝕等。 耳聽：通過機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的聲音，判斷零件的狀況。 測量：使用測量工具對零件的尺寸、形狀位置精度進(jìn)行檢測。 試驗：某些性能十叮通過耐壓試驗、無損檢測等方法來測定 分析：如通過金相分析了解材料組織，通過射線分析了解零件的隱蔽缺陷，通過化學(xué)分析了解材料的成分等。39機(jī)床主軸常見磨損部位有哪些。 在機(jī)床使用過程中，主軸磨損和損壞的形式一般有: 與軸承配合的軸頸表面的磨損

17、、燒傷或出現(xiàn)裂紋。 與夾具、刀具配合的錐孔或軸頸表面的磨損或者出現(xiàn)較深的劃痕。 主軸彎曲變形。 40機(jī)床主軸修復(fù)方法。 根據(jù)主軸磨損的程度，可采取以下修復(fù)方法: 主軸精度超差較少時，宜用研磨套、研磨平板以及錐孔研磨棒進(jìn)行研磨，恢復(fù)配合軸頸表面幾何形狀、相對位置和表面粗糙度要求。 當(dāng)主軸各項精度超差較大時，或有較深的劃痕時，可采用精磨加工恢復(fù)其精度要求。 滾動軸承結(jié)構(gòu)的主軸軸頸，可采用精磨后刷鍍等方法在磨損表面覆蓋一層金屬，恢復(fù)軸頸的原始尺寸和精度。 高精度主軸彎曲變形，一般校直后難以恢復(fù)精度，多采用更換新軸的方法。41滾動軸承的預(yù)緊原理和作用。 原理：所謂預(yù)緊就是在安裝軸承時預(yù)先在軸向加一個等

18、于徑向工作載荷20% 30%的力，不但消除了滾道與滾子之間的間隙，而且有一定的過盈量，使?jié)L子與內(nèi)外圈滾道產(chǎn)生了一個定的彈性變形，增加了接觸面積，提高了支承剛度和抗震性。 作用：當(dāng)受到外部載荷時，軸承不會產(chǎn)生新的間隙，從而保證了主軸部件的回轉(zhuǎn)精度和剛度。42動壓滑動軸承工作原理。動壓滑動軸承的工作原理是當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時，帶動潤滑油從間隙大處向間隙小處流動，形成壓力油楔而產(chǎn)生油膜壓力p將主軸浮起。43動壓滑動軸承失效形式，主要原因和修理目的。 動壓滑動軸承的失效形式 一般為軸承內(nèi)孔磨損和咬傷、拉毛，主要是磨損。 動壓滑動軸承磨損的主要原因 是潤滑油中有機(jī)械磨損微粒和潤滑不足。 動壓滑動軸承修理目的就是恢復(fù)軸承內(nèi)孔的圓度、圓柱度、表面粗糙度和與配合軸頸的接觸面積，以及和同軸孔系其他軸承內(nèi)孔的同軸度要求。 44機(jī)床導(dǎo)軌功用和失效形式。 導(dǎo)軌的功用 是承受載荷和導(dǎo)向，它承受安裝在導(dǎo)軌上的運(yùn)動部件及工件的質(zhì)量和切削力。 失效形式：運(yùn)動部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動，長期使用會產(chǎn)生非均勻磨損，另外由于導(dǎo)軌表面的不清潔和潤滑不足等原因也會引起局部磨損和研傷，結(jié)果會使導(dǎo)軌的精度下降。45刮削修復(fù)方法及特點。 方法：刮削是利用