機(jī)械維修基礎(chǔ)

第二篇機(jī)械維修基礎(chǔ)維修理論機(jī)械維修基礎(chǔ)維修實(shí)踐緒論一、維修的概念機(jī)械設(shè)備維修是為了保持或恢復(fù)其完成規(guī)定功能的能力而采取的技術(shù)管理措施。二、維修的內(nèi)容維修是指維護(hù)和修理。維護(hù)是對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行清掃、檢查、清洗、潤(rùn)滑、緊固、調(diào)整和防腐等一系列工作的總稱。也叫保養(yǎng)，分日常保養(yǎng)、一級(jí)保養(yǎng)、二級(jí)保養(yǎng)。修理則是指機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障或技術(shù)狀況劣化到某一臨界狀態(tài)時(shí)，為恢復(fù)其規(guī)定的技術(shù)性能和完好的工作狀態(tài)而進(jìn)行的一切技術(shù)活動(dòng)。也叫檢修，分恢復(fù)性修理和改善性修理。三、維修的意義和目標(biāo)意義：作好維修不僅可以延長(zhǎng)零部件的使用壽命，維持生產(chǎn)，提高效能，節(jié)約資源、能源和資金，甚至還有很多報(bào)廢的機(jī)械設(shè)備通過利用高新技術(shù)進(jìn)行維修改造，使其再生、再利用。目標(biāo)：以最少的消耗、最少的經(jīng)濟(jì)代價(jià)、最少的時(shí)間、最少的資源、最高的修復(fù)率，使機(jī)械設(shè)備經(jīng)常處于完好狀態(tài)，提高可用性，保持、恢復(fù)和提高可靠性，降低劣化程度，延長(zhǎng)使用壽命，保障使用中的安全性和環(huán)境保護(hù)的要求。第一章故障理論概述一、故障的基本概念整機(jī)及其零部件在規(guī)定的時(shí)間和規(guī)定的使用條件下（如載荷條件、氣候條件、道路條件等），不能完成規(guī)定功能，或各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)偏離了它的正常狀態(tài)，但在某種情況下尚能維持一段時(shí)間，若不能得到妥善處理，將導(dǎo)致事故的事件。如皮帶輸送機(jī)的跑偏，刮板機(jī)的飄鏈，球磨機(jī)脹肚，砂泵在規(guī)定壓力下流量不足等，都屬于故障。對(duì)于故障，應(yīng)明確：（１）規(guī)定的對(duì)象（２）規(guī)定的時(shí)間（３）規(guī)定的使用條件（４）規(guī)定的功能（５）一定的程度二、故障模式故障的狀態(tài)特征或故障的表現(xiàn)形式叫做故障模式，要通過人的感觀或測(cè)量?jī)x器得到。相當(dāng)于醫(yī)學(xué)上的“病癥”。如汽車及其零部件的故障模式。損壞類型——斷裂、開裂、裂紋、彎曲、變形、點(diǎn)蝕；退化類型——老化、變質(zhì)、剝落、腐蝕、早期磨損；松脫類型——松動(dòng)、脫落、脫焊；失調(diào)類型——間隙不當(dāng)、流量不當(dāng)、壓力不當(dāng)、照明不當(dāng)；堵塞與滲漏類型——堵塞、不暢、泄油、漏氣、漏水；整機(jī)及子系統(tǒng)——性能不穩(wěn)、功能不正常、功能失效、起動(dòng)困難、供油不足、怠速不穩(wěn)、總成異響、剎車跑偏。三、故障的分類按故障產(chǎn)生的原因：自然故障和人為故障（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或計(jì)算方面的故障、使用方面的故障、維修和管理方面的故障。）按故障部位：整體故障和局部故障。按故障時(shí)間：早發(fā)性故障、突發(fā)性故障、漸進(jìn)性故障和復(fù)合型故障按故障的外部特征：可見故障和隱蔽故障按故障后果的嚴(yán)重程度：致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕微故障四、故障的原因各種機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的原因很多，有內(nèi)因，也有外因，而且依機(jī)械設(shè)備的種類、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和零件材料的不同而異，歸納起來可分為三個(gè)方面：一是設(shè)計(jì)、制造方面的原因；二是使用方面的原因；三是維修與管理方面的原因。（一）設(shè)計(jì)和制造方面的原因結(jié)構(gòu)尺寸的不合理，配合、材料的選擇不當(dāng)；制造中，機(jī)械加工、鑄鍛、熱處理、標(biāo)準(zhǔn)件等存在問題都可能導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生。例如，機(jī)械設(shè)備中，某連接螺栓折斷，油缸焊縫開焊等，都是由于設(shè)計(jì)、制造不合理而發(fā)生的故障，對(duì)于這類故障，可通過改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高制造工藝加以避免或減少。（二）使用方面的原因機(jī)械設(shè)備在使用中受各種因素的影響。這些因素大體可分為兩大類：一是周圍環(huán)境因素二是載荷狀況。環(huán)境因素Ａ、磨粒尤其是工程機(jī)械、礦業(yè)機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械，由于磨粒的作用，使工作部件的磨損速度加快，Ｂ、腐蝕作用據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備材料約占金屬全年產(chǎn)量的20~40%。特別是近年來，由于環(huán)境的污染，空氣、土壤、河流中含各種成份越來越高，從而更加劇了金屬的腐蝕。有時(shí)，腐蝕與磨損是同時(shí)存在的，腐蝕過程伴有摩擦力作用。腐蝕使材料變質(zhì)、變脆；摩擦使腐蝕層很快脫落。這種腐蝕與磨損的聯(lián)合作用將加快機(jī)械設(shè)備的損壞。Ｃ、生物介質(zhì)作用在溫度為25~30℃和相對(duì)濕度為80~95%的條件下，霉菌分泌的有機(jī)酸破壞材料的結(jié)構(gòu)，使金屬產(chǎn)生腐蝕。D．氣候條件氣候因素包括溫度、濕度、大氣壓力、太陽輻射等。大氣壓力低導(dǎo)致空氣熱導(dǎo)性下降，使機(jī)器冷卻性能變差；在輻射和高溫作用下，可使電氣設(shè)備、塑料、橡膠制品損壞。載荷狀況當(dāng)載荷高于設(shè)備的平均載荷時(shí)，機(jī)件的磨損將加??；當(dāng)載荷較小時(shí)，磨損將減少。因此，在研究載荷綜合作用時(shí)，主要考慮最大載荷。此外，間歇性載荷對(duì)機(jī)件的磨損也有很大影響?？傊?，當(dāng)機(jī)械超過額定載荷工作時(shí)，會(huì)造成嚴(yán)重磨損或損壞，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生。（三）維護(hù)與管理方面的原因維護(hù)與管理水平主要反映在以下幾個(gè)方面：未遵守制造和修理的技術(shù)要求；保管運(yùn)輸不當(dāng)；不按設(shè)備技術(shù)要求合理安排生產(chǎn)任務(wù)；使用維護(hù)不當(dāng)；操作工的技術(shù)水平和責(zé)任心不高。上述原因，均屬于主觀上的原因，是在使用中人為因素造成的。因此，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備使用維護(hù)過程中的管理，正確合理地使用設(shè)備，建立合理的維護(hù)保養(yǎng)制度，制訂技術(shù)操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行定人、定機(jī)制度，嚴(yán)格質(zhì)量檢驗(yàn)，加強(qiáng)操作人員的培訓(xùn)，提高其技術(shù)水平與責(zé)任心，從而達(dá)到減少設(shè)備故障，延長(zhǎng)使用壽命的目的。五、故障規(guī)律

浴盆曲線TNR(t)早期故障期偶然（隨機(jī)）故障期耗損故障期早期故障期早期故障期出現(xiàn)在設(shè)備開始工作的較早時(shí)間，其特點(diǎn)是故障率較高，故障率隨時(shí)間的增加而迅速下降。它通常是由設(shè)計(jì)、制造上的缺陷或修理工藝不嚴(yán)、質(zhì)量不保證等原因引起的。對(duì)于新生產(chǎn)或剛修理過的設(shè)備，在出廠或使用初期，應(yīng)進(jìn)行磨合或調(diào)試，從而減少或排除早期故障期，使產(chǎn)品盡快進(jìn)入偶然故障期。偶然故障期偶然故障期是指設(shè)備在早期故障之后耗損故障期到來之前的這一段時(shí)間，它是設(shè)備最良好的工作階段，是設(shè)備的有效壽命期。它的特點(diǎn)是故障低而穩(wěn)定，近似常數(shù)，故障具有隨機(jī)性質(zhì)，與機(jī)器的新舊無關(guān)，是由偶然因素引起的。故障可通過提高使用管理、正確安排維修時(shí)間來減少，從而延長(zhǎng)其使用壽命。耗損故障期設(shè)備的使用后期為耗損故障期。它的特點(diǎn)是故障隨時(shí)間的增加而增加，設(shè)備工作效果較差，而且維修費(fèi)用也不斷增長(zhǎng)。這是由于設(shè)備長(zhǎng)期使用，使設(shè)備結(jié)構(gòu)元件產(chǎn)生磨損、疲勞、腐蝕、老化、耗損等造成的，耗損期故障是設(shè)備趨于末期的征兆。防止的唯一辦法就是在設(shè)備進(jìn)入耗損期前及時(shí)進(jìn)行維修、更換，從而把上升的故障率降低。而對(duì)于故障太多，修理費(fèi)用太高的設(shè)備，則只好報(bào)廢。準(zhǔn)確地掌握設(shè)備何時(shí)進(jìn)入耗損故障期，對(duì)維修工作是有關(guān)重要意義的。大多數(shù)設(shè)備的故障率曲線具有早期故障期、偶然故障期和耗損期。但是，并不是所有產(chǎn)品都有三個(gè)故障期。不少產(chǎn)品只有其中一個(gè)或兩個(gè)故障期，有些質(zhì)量低劣的設(shè)備，其偶然故障期很短，甚至早期故障期后，緊接著就進(jìn)入了耗損故障期。六、故障診斷技術(shù)（一）原理和任務(wù)機(jī)械故障診斷技術(shù)是指在機(jī)器運(yùn)行中或基本不拆卸的情況下，掌握機(jī)器的運(yùn)行技術(shù)狀況，預(yù)測(cè)機(jī)器的可靠性，或者判斷機(jī)器故障的部位及原因，預(yù)報(bào)未來，判別損壞情況，作出決策，消除故障隱患，防止事故發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用該項(xiàng)技術(shù)后，可減少75％以上的機(jī)械設(shè)備事故，維修費(fèi)用降低25~50%(二)分類1．功能診斷和運(yùn)行診斷功能診斷：是對(duì)新安裝或剛維修后的機(jī)器和機(jī)組，檢查它們的運(yùn)行工況和功能是否正常，并根據(jù)檢查結(jié)果，對(duì)機(jī)器或機(jī)組進(jìn)行調(diào)整。運(yùn)行診斷：是對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)器或機(jī)組，監(jiān)視其故障的發(fā)生或發(fā)展。2．定期診斷和在線監(jiān)控定期診斷：是每隔一定的時(shí)間，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的機(jī)械進(jìn)行常規(guī)檢查。在線監(jiān)控：是采用儀表和計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和控制。3．直接診斷和間接診斷直接診斷：是直接確定關(guān)鍵零部件的狀態(tài)。間接診斷：通過二次診斷信息間接判斷機(jī)械中關(guān)鍵零部件的狀態(tài)變化。４．常規(guī)診斷和特殊診斷常規(guī)診斷：在機(jī)械正常工作條件下進(jìn)行診斷。特殊診斷：給機(jī)器創(chuàng)造特殊工作條件，在該條件下對(duì)機(jī)械進(jìn)行診斷。５．簡(jiǎn)易診斷和精密診斷簡(jiǎn)易診斷：判斷機(jī)器的健康狀況，主要由現(xiàn)場(chǎng)工作人員實(shí)施；精密診斷：為了決策，由專門人員實(shí)施的技術(shù)。

（三）診斷參數(shù)的獲取對(duì)機(jī)械進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，必然通過對(duì)與機(jī)器有關(guān)的信息參數(shù)的測(cè)量，然后與正常值，極限值進(jìn)行比較，才能確定目前機(jī)器的狀態(tài)，由于診斷目的和對(duì)象的不同，參數(shù)也可能是多種多樣的。因此，診斷的置信度與診斷參數(shù)的選擇、測(cè)量誤差以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有密切關(guān)系。為了對(duì)機(jī)器進(jìn)行準(zhǔn)確、快速診斷，診斷參數(shù)的選擇是主要工作任務(wù)之一。１、診斷參數(shù)的選擇原則Ａ．診斷參數(shù)的多能性診斷參數(shù)的多能性是指一個(gè)診斷參數(shù)能全面表征診斷對(duì)象的能力。Ｂ．診斷參數(shù)的靈敏性選擇的參數(shù)在機(jī)器發(fā)生故障時(shí)，要隨著故障趨勢(shì)而變化，并且該參數(shù)的變化較其它參數(shù)更為明顯。Ｃ．診斷參數(shù)應(yīng)呈單值性診斷參數(shù)應(yīng)隨故障的發(fā)展呈單值遞增或遞減，即診斷參數(shù)值的大小與故障程度的嚴(yán)重程度有較確定的關(guān)系，否則將會(huì)給診斷的準(zhǔn)確性帶來誤差。Ｄ．診斷參數(shù)的穩(wěn)定性在相同的測(cè)試條件下多次測(cè)試，所測(cè)得的診斷參數(shù)值的離散性要小，即重復(fù)性好。Ｅ、診斷參數(shù)應(yīng)具有一定的物理意義，且能用數(shù)字表示。２、診斷參數(shù)的獲取方法Ａ．直接觀察法根據(jù)對(duì)機(jī)械進(jìn)行直接觀察，對(duì)機(jī)械或零件的狀態(tài)作出判斷。直接觀察可采用一些輔助觀察儀器，但這種觀察方法比較粗略，只能用于定性分析。Ｂ．儀器檢測(cè)法（1）振動(dòng)噪聲檢測(cè)法用相應(yīng)測(cè)量?jī)x器，測(cè)量振動(dòng)噪聲的強(qiáng)度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析判斷機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)。（2）磨損殘留物檢測(cè)法根據(jù)機(jī)械零件在運(yùn)動(dòng)過程中的磨損殘留物的測(cè)定分析，來判斷機(jī)械零件的運(yùn)行狀態(tài)。它又分為直接檢查測(cè)定法、殘留物收集分析法和油樣分析法三種。（3）運(yùn)轉(zhuǎn)性能檢測(cè)法性能檢測(cè)法是根據(jù)測(cè)量機(jī)械輸出或輸入的性能參數(shù)間的關(guān)系，來判斷機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)。例如，用測(cè)量的油泵流量和壓力間的關(guān)系，來判斷油泵的運(yùn)行狀態(tài)。（四）常用儀器檢測(cè)法簡(jiǎn)介振動(dòng)噪聲檢測(cè)法1．振動(dòng)檢測(cè)所有的機(jī)器構(gòu)件和系統(tǒng)在工作過程中都伴隨著振動(dòng)。有由于轉(zhuǎn)動(dòng)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的離心力和慣性力不平衡引起的振動(dòng)；有由于配合間隙的增大引起的振動(dòng)；有由于零件變形引起的振動(dòng)；也有由于緊固件的松動(dòng)引起的振動(dòng)。

1）振動(dòng)參數(shù)在機(jī)械振動(dòng)測(cè)量中，有位移、速度、加速度等三種測(cè)量方法。從測(cè)量靈敏度來看，一般低頻以位移作為振動(dòng)測(cè)量參數(shù)，中頻以速度作為測(cè)量參數(shù)，高頻以加速度作為振動(dòng)測(cè)量參數(shù)。

2）振動(dòng)測(cè)量振動(dòng)測(cè)量一般采用壓電式加速度傳感器或電動(dòng)式速度傳感器，前者稱為加速度傳感器，后者稱為速度傳感器。測(cè)量時(shí)，將振動(dòng)的位移或速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，并送入測(cè)量?jī)x表測(cè)取，然后再將其轉(zhuǎn)換成速度或位移信號(hào)。2．噪聲檢測(cè)噪聲是反映機(jī)械設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的又一指標(biāo)，它是環(huán)境污染的因素之一，一般機(jī)械設(shè)備在工作過程中都伴有噪聲。振動(dòng)就是產(chǎn)生噪聲的根源之一。噪聲主要用聲壓級(jí)來作為衡量指標(biāo)，采用噪聲檢測(cè)儀來測(cè)量，根據(jù)所測(cè)結(jié)果，分析判斷機(jī)器的技術(shù)狀況。溫度測(cè)量法溫度是一種表象，它的升降狀態(tài)反映了機(jī)械設(shè)備機(jī)件的熱力過程，異常的溫升或溫降說明產(chǎn)生了熱故障。接觸式測(cè)溫儀非接觸式測(cè)溫儀溫度指示漆、筆、片等。聲發(fā)射檢測(cè)各種材料由于受外加應(yīng)力的作用，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)都會(huì)以彈性波的方式釋放應(yīng)變能量，這就聲發(fā)射。通過檢測(cè)分析聲發(fā)射信號(hào)，判斷機(jī)械設(shè)備的安全性和可靠性。超聲監(jiān)測(cè)與分析是利用超聲波射入被檢物，由其內(nèi)部缺陷處反射回來的聲波來判別缺陷的存在、位置、大小等。可用來監(jiān)測(cè)管壁的腐蝕程度、重要零件及材料內(nèi)部的損傷或裂紋等。油樣分析診斷法1．油樣分析診斷原理通過油樣中磨屑的濃度、尺寸及成份等分析，可以發(fā)現(xiàn)磨損的形式、程度及磨屑來源，從而得到機(jī)器中零件運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的信息，以此作為確定機(jī)器狀態(tài)的主要依據(jù)2．油樣分析的基本內(nèi)容可定性分析，又稱為化學(xué)成份分析。分析找出油樣中不同的化學(xué)元素，根據(jù)化學(xué)成份的各個(gè)不同含量，來推斷某零件的磨損情況。也可定量分析。根據(jù)沒油樣中磨損產(chǎn)物的含量、尺寸來判斷零件的磨損狀況。３．油液污染分析儀器１）原子發(fā)射光譜分析儀是根據(jù)原子所發(fā)射的光譜來測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組成，通過識(shí)別這些元素的特征光譜來判斷元素的存在，進(jìn)行光譜的定性分析。同時(shí)，這些光譜的強(qiáng)度又與試樣中該元素的含量有關(guān)，因此，又可利用這些元素的特征光譜線的強(qiáng)度來確定該元素的含量，進(jìn)行光譜的定量分析。２）原子吸收光譜分析儀是根據(jù)氣狀原子對(duì)輻射能的吸收程度來確定樣品油中分析物的的濃度。３）鐵譜分析儀用以確定油液或潤(rùn)滑劑中磨微粒的成份，測(cè)量微粒的尺寸及觀察微粒的形貌，從而分析發(fā)現(xiàn)磨微粒產(chǎn)生的根源。頻閃觀察法是通過一個(gè)能產(chǎn)生極短促閃光的頻閃觀測(cè)儀，利用人眼具有視覺停留的特點(diǎn)，觀測(cè)運(yùn)動(dòng)零部件的磨損、脫移情況。泄漏檢測(cè)法皂液檢測(cè)法、聲學(xué)法、觸媒燃燒器、壓力真空衰減法厚度檢測(cè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，由于磨損和腐蝕等原因，厚度會(huì)逐漸減小，通過厚度檢測(cè)判斷磨損程度。超聲波測(cè)厚技術(shù)。性能指標(biāo)的測(cè)定通過測(cè)量機(jī)械設(shè)備的輸入、輸出之間的關(guān)系及其主要性能指標(biāo)，來判斷其運(yùn)行狀態(tài)的變化和工作是否正常，從而進(jìn)行故障診斷。第二章機(jī)械零件的失效零件失效的基本形式失效與故障具有共同的定義，它們是指產(chǎn)品喪失了規(guī)定的功能，其區(qū)別僅在于，失效用于不可修復(fù)產(chǎn)品，如燈泡、電子元件等，故障用于可修復(fù)產(chǎn)品，如汽車、機(jī)床等。零件的失效是指零件喪失了規(guī)定功能。零件失效是導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備故障的主要原因。零件失效的形式疲勞及斷裂變形（變彎、扭曲、壓潰）磨損腐蝕磨粒磨損微動(dòng)磨損粘著磨損疲勞磨損腐蝕磨損機(jī)械零件失效的主要表現(xiàn)形式是零件配合面的磨損，它占零件損壞的比例最大；材料腐蝕、老化等是零件工作中不可避免的另一類失效形式，但比例一般較小，這兩種形式的失效形式基本上概括了在正常使用條件下機(jī)械零件的主要失效形式。另兩種失效形式多屬于設(shè)計(jì)、制造或使用維護(hù)方面的問題，可采取措施減輕或防范。第一節(jié)零件的磨損一、磨損的定義與分類磨損是指零件相互摩擦，其表面尺寸、形狀和表面質(zhì)量變化，是伴隨摩擦發(fā)生的現(xiàn)象。磨損不僅導(dǎo)致材料的消耗，維修費(fèi)用的增加，而且也是機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障、影響機(jī)器設(shè)備使用壽命和可靠性的重要原因。按摩擦表面破壞的機(jī)理和特征，可將磨損全為磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損、疲勞磨損和微動(dòng)磨損五類。

各類磨損的特點(diǎn)磨損類型磨損表面的特征磨粒磨損刮傷、溝槽、擦痕粘著磨損擦痕、錐形坑、魚鱗片、麻點(diǎn)、溝槽疲勞磨損裂紋、麻點(diǎn)、剝落微動(dòng)磨損麻點(diǎn)、溝紋腐蝕磨損有反應(yīng)物（形成膜、顆粒）磨粒磨損磨粒磨損是接觸表面做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),由外界硬顆?；?qū)δケ砻嫔嫌驳奈⑼贵w,在摩擦過程中,引起的表面擦傷和表面材料脫落的現(xiàn)象。當(dāng)兩個(gè)摩擦表面彼此連續(xù)不斷地滑動(dòng)時(shí)，引起粘著點(diǎn)的剪切和新的接觸點(diǎn)形成。因而形成粘著、撕脫、再粘著、再撕脫的循環(huán)過程，或者說摩擦副雙方間原子鍵的形成（顯微熔接）和分離的過程。這樣使摩擦副表面的材料，從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面。疲勞磨損模型兩個(gè)相對(duì)滾動(dòng)或滾動(dòng)兼滑動(dòng)的摩擦表面，在循環(huán)變化的接觸應(yīng)力作用下，使得摩擦表面材料疲勞，從而使其從表面脫落的現(xiàn)象。是指兩個(gè)靜聯(lián)接的接觸面上，發(fā)生小振幅相對(duì)振動(dòng)所引起的磨損現(xiàn)象，是機(jī)械設(shè)備中廣泛存在的現(xiàn)象。腐蝕磨損：摩擦副在氧化介質(zhì)或與酸、堿、鹽等介質(zhì)作用而形成腐蝕產(chǎn)物，由于摩擦副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使形成的腐蝕產(chǎn)物被磨掉后，又很快形成新的腐蝕產(chǎn)物，如此反復(fù)的磨損。是腐蝕與機(jī)械磨損相繼進(jìn)行的過程。Ⅰ磨合階段Ⅱ正常磨損階段Ⅲ加速磨損階段AmBKmK1B1tNminA1m1二、磨損的規(guī)律材料；粗糙度；潤(rùn)滑劑質(zhì)量和油膜厚度；潤(rùn)滑劑；壓力/面積之比；表面形狀；滲漏、密封和污染情況；安裝對(duì)中情況；溫度及冷卻情況；運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)情況。三、磨損的主要影響因素潤(rùn)滑正確選擇材料進(jìn)行表面處理合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改善工作條件提高維修質(zhì)量正確地使用和維護(hù)四、防止或減少磨損的方法與途徑第二節(jié)零件的腐蝕與老化零件的腐蝕是批機(jī)械零件與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)或氧化作用，造成設(shè)備或零件腐蝕的現(xiàn)象。一般機(jī)械設(shè)備或零件常見的腐蝕現(xiàn)象有：機(jī)器在存放中生銹，零件受周圍介質(zhì)中酸或堿類的腐蝕，零件在高溫下被氧化等。一、腐蝕的類型根據(jù)腐蝕機(jī)理，設(shè)備和零件腐蝕分為化學(xué)、電化學(xué)和氧化腐蝕三類。化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是金屬和外部介質(zhì)直接化學(xué)作用，腐蝕產(chǎn)物直接生成于發(fā)生腐蝕的部位。電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是指金屬和外界介質(zhì)起電化學(xué)作用，使金屬表面發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。氧化腐蝕大多數(shù)金屬與空氣中氧或氧化劑作用，在表面形成氧化膜。氧化作用與化學(xué)和電化學(xué)作用不同，它不需要表面存在腐蝕介質(zhì)。在低溫情況下，氧化膜一般對(duì)金屬基本有保護(hù)作用，阻止金屬表面的繼續(xù)氧化，但在高溫情況下，氧化膜將出現(xiàn)裂縫和孔隙，覆蓋作用變差，氧化將不斷繼續(xù)下去。二、腐蝕的控制方法腐蝕可以從四個(gè)方面進(jìn)行控制。1.合理選材(1)合理選材根據(jù)使用要求，選擇合適的材料，如選用含有鎳、鉻、鋁、硅、鈦等元素的合金鋼或在條件許可的情況下，盡量選用尼龍、塑料、陶瓷等材料。(2)合理設(shè)計(jì)通過設(shè)計(jì)規(guī)范避免不均勻性各多相性，力求避免形成腐蝕的條件，使整個(gè)體系的所有條件盡可能均勻一致。2．覆蓋保護(hù)層根據(jù)保護(hù)層材質(zhì)的不同，保護(hù)層可分為四種：金屬保護(hù)層、非金屬保護(hù)層、化學(xué)保護(hù)層、表面合金化。3．陽極保護(hù)和陰極保護(hù)陽極保護(hù)是用陽極化的方法使金屬鈍化，并用微弱電流維持鈍化狀態(tài)，從而使金屬得到保護(hù)。陰極保護(hù)是用犧牲陽極或通過外加電流的方法將金屬陰極極化，使金屬的電極電位向負(fù)方向移動(dòng)，從而減少金屬的電化學(xué)腐蝕速度。4．改變環(huán)境采用通風(fēng)、降溫等措施降低大氣或其它腐蝕介質(zhì)的腐蝕性，對(duì)常用金屬材料，相對(duì)濕度應(yīng)控制在臨界濕度(50-70%)以下。在腐蝕介質(zhì)中加少量降低腐蝕速度的緩蝕劑，可減輕金屬的腐蝕。三、老化零件制造后，在長(zhǎng)期的使用和保管、閑置過程中出現(xiàn)精度下降、性能變壞、價(jià)值貶低的現(xiàn)象。分類：有形老化和無形老化有形老化機(jī)械設(shè)備及零部件在使用或保管、閑置過程中，因摩擦磨損、變形、沖擊、振動(dòng)、疲勞、斷裂、腐蝕等使其形態(tài)變化、精度降低、性能變壞。無形老化機(jī)械設(shè)備在使用或閑置過程中，由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步而發(fā)生價(jià)值或再生產(chǎn)價(jià)格降低的現(xiàn)象，又稱經(jīng)濟(jì)老化。四、汽蝕第三節(jié)零件的變形與斷裂一、零件的變形變形的類型及危害機(jī)械設(shè)備在工作過程中由于受到力的作用，使零件的尺寸或形狀發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做變形。

機(jī)械零件的變形，將嚴(yán)重影響相應(yīng)總成和機(jī)械的工作質(zhì)量和壽命，特別是基礎(chǔ)零件的變形，破壞了組裝在這個(gè)基礎(chǔ)零件上的所有零件的相互關(guān)系，使他們的使用壽命縮短。根據(jù)變形金屬除去外力后恢復(fù)原狀態(tài)的程度的不同，變形可分為彈性變形和塑性變形兩類。金屬的彈性變形是指金屬在外力除去后能完全恢復(fù)的那部分變形。彈性變形的變形量很小，一般不超過材料原來長(zhǎng)度的0.1~1.0%，而金屬在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。金屬的塑性變形是指金屬在外力除去后，不能恢復(fù)的那部分永久變形。金屬材料經(jīng)塑性變形后，會(huì)引起組織結(jié)構(gòu)和性能變化，較大的塑性變形，會(huì)使多晶體各向同性遭到破壞，使表面出現(xiàn)各向異性，同時(shí)也會(huì)使金屬產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象。另外，由于塑性變形使原子活潑能力提高，造成金屬的耐腐蝕性下降。2.減輕變形危害的措施減輕變形危害必須從設(shè)計(jì)、制造、修理、使用多方面考慮，根據(jù)它們的規(guī)律，減輕變形的危害。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理地布置零部件，盡量使零件的壁厚均勻，以改善零件的受力狀況和減少熱加工時(shí)的溫度差異，達(dá)到減少變形的目的。在使用中，應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，盡量避免機(jī)械設(shè)備的超負(fù)荷工作，以減少由于過載而造成的變形。在安裝中，嚴(yán)格遵守安裝要求，避免安裝造成的變形。在制造、修理加工時(shí)，要盡量避免加工使應(yīng)力使零件產(chǎn)生變形。零件毛坯在熱加工后產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力是不可避免的，但它會(huì)逐漸消失，然而，在它消失的過程中，會(huì)使零件產(chǎn)生變形。因此，對(duì)具有內(nèi)應(yīng)力毛坯，應(yīng)進(jìn)行自然時(shí)效(零件露天存放，使應(yīng)力逐漸消失)和人工時(shí)效(退火和振動(dòng))的處理，消除內(nèi)應(yīng)力，讓零件充分變形，然后再送去機(jī)械加工。對(duì)比較重要或比較復(fù)雜的零件，在粗加工后應(yīng)再進(jìn)行一次自然時(shí)效或人工時(shí)效處理，對(duì)特別精密的零件，順精加工工序之間，應(yīng)安排適量的時(shí)效處理，從而減少由于制造、修理、加工造成的變形。二、零件的斷裂承受的載荷,可以分為的兩類：疲勞斷裂與過載斷裂。疲勞斷裂疲勞斷裂是指零件在經(jīng)歷反復(fù)多次的應(yīng)力或能量負(fù)荷循環(huán)后才發(fā)生的斷裂現(xiàn)象，疲勞斷裂的類型很多，有拉壓疲勞斷裂、變曲疲勞斷裂、扭曲疲勞斷裂、接觸疲勞斷裂和振動(dòng)振動(dòng)疲勞斷裂。零件在使用過程中發(fā)生的斷裂，約有60~80%為疲勞斷裂。疲勞斷裂的特點(diǎn)是斷裂時(shí)應(yīng)力低于材料的抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度，且各種材料的疲勞斷裂在宏觀上表現(xiàn)為無明顯塑性變形的脆性斷裂。要疲勞斷裂減少，就必須盡量防止疲勞裂紋的產(chǎn)生，而減少零件表面加工缺陷和應(yīng)力集中部位，控制材料夾雜物等級(jí)和細(xì)化晶粒，強(qiáng)化金屬表面等是提高疲勞抗力延長(zhǎng)壽命的有效途徑。過載斷裂過載斷裂是指零件在超載作用下，突然發(fā)生的斷裂現(xiàn)象，其特點(diǎn)是零件斷裂時(shí)，應(yīng)力超過了材料的抗拉強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度。防止這種斷裂的唯一方法是避免零件在超負(fù)荷工況下運(yùn)行，因此，過載斷裂比疲勞斷裂易于防止。第四節(jié)泄漏一、泄漏的危害泄漏是指密封兩側(cè)面間有間隙或有壓力差（或濃度差），使密封容器或管道內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生滲出或漏出的現(xiàn)象。泄漏會(huì)造成：污染工作介質(zhì)，影響產(chǎn)品質(zhì)量加劇零件的磨損，縮短機(jī)械設(shè)備壽命流體機(jī)械的容積效率降低，甚至工作失效危及人身安全，引發(fā)災(zāi)難性事故二、治理措施領(lǐng)導(dǎo)重視，健全組織封堵疏導(dǎo)均壓阻尼拋甩接漏第三章摩擦與潤(rùn)滑摩擦是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避免的物理現(xiàn)象。世界上1/3~1/2的能源消耗在摩擦上，各種機(jī)械零件因磨損失效的也占全部失效零件的一半以上。磨損是摩擦的結(jié)果，潤(rùn)滑則是減少摩擦和磨損的有力措施。3.1摩擦及其分類兩物體接觸區(qū)產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)并消耗能量的現(xiàn)象，稱為摩擦。有些情況下卻要利用摩擦工作，如帶傳動(dòng)，摩擦制動(dòng)器等。3.1.1摩擦的分類1.干摩擦如果兩物體的滑動(dòng)表面為無任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬。2.

液體摩擦兩摩擦表面不直接接觸，被油膜隔開。根據(jù)摩擦副表面間的潤(rùn)滑狀態(tài)將摩擦狀態(tài)分為四種：3.邊界摩擦兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜隔開。4.混合摩擦處于摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)。潤(rùn)滑潤(rùn)滑的主要作用是:減小摩擦,提高機(jī)械效率;減輕磨損,延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。沖刷磨粒降溫冷卻防止銹蝕密封防塵吸收振動(dòng)搞好機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑的重要意義？按國(guó)外經(jīng)驗(yàn)推算，我國(guó)節(jié)能潛力折合石油上千萬噸。僅從改進(jìn)機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑，采用節(jié)能潤(rùn)滑技術(shù)和節(jié)能型潤(rùn)滑劑，即可節(jié)約煤約1300萬噸，重油200萬噸，汽油和柴油300萬噸，電力100億度，總價(jià)值約合人民幣60億元。同時(shí)，由于搞好機(jī)械設(shè)備的潤(rùn)滑與維護(hù)，減少摩擦磨損，從而提高機(jī)械效率，減少修理次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命而間接獲得的經(jīng)濟(jì)效益，引用美國(guó)按直接節(jié)能價(jià)值的5倍計(jì)算，則每年至少可增加經(jīng)濟(jì)收益約400億元。3.2.1潤(rùn)滑劑的性能與選擇3.2潤(rùn)滑潤(rùn)滑劑的種類：（1）液體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑油）（2）半液體潤(rùn)滑劑（潤(rùn)滑脂）（3）固體潤(rùn)滑劑（4）氣體潤(rùn)滑劑1.潤(rùn)滑油主要有礦物油、合成油、動(dòng)植物油等，其中應(yīng)用最廣泛的為礦物油。特點(diǎn)：品種多、粒度范圍廣、性能穩(wěn)定、防腐性強(qiáng)、來源充足、價(jià)格低廉，因而應(yīng)用廣泛。粘度的大小表示了液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)摩擦阻力的大小，粘度愈大，內(nèi)摩擦阻力就愈大，液體的流動(dòng)性就愈差。粘度是潤(rùn)滑油最重要、最基本的性能指標(biāo)，是選油的主要標(biāo)準(zhǔn)。粘溫特性：是指潤(rùn)滑油的粘度隨溫度變化的性質(zhì)。用粘度指數(shù)V.I表示。粘度指數(shù)V.I越大，說明潤(rùn)滑油受溫度影響越小，性能越穩(wěn)定。潤(rùn)滑油的主要性能指標(biāo)1）粘度粘度可用動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度（恩氏粘度）等表示。我國(guó)的石油產(chǎn)品常用運(yùn)動(dòng)粘度來標(biāo)定。（1）動(dòng)力粘度（2）運(yùn)動(dòng)粘度η為動(dòng)力粘度，單位為Pa?s；為密度，單位為ν為運(yùn)動(dòng)粘度，單位為。

一般潤(rùn)滑油的牌號(hào)就是該潤(rùn)滑油在40C時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度（以為單位）的平均值。（3）條件粘度以表示恩氏粘度（即為條件粘度）。運(yùn)動(dòng)粘度和恩氏粘度之間可通過下式進(jìn)行換算：當(dāng)1.35≤E≤3.2時(shí)當(dāng)

E>3.2時(shí)粘度隨溫度的升高而降低。粘度隨壓強(qiáng)的升高而加大，但當(dāng)壓強(qiáng)小于20MPa時(shí)，其影響甚小，可不予考慮。2）油性是潤(rùn)滑油中極性分子潤(rùn)濕或吸附于摩擦表面形成一層邊界油膜的性能，是影響邊界潤(rùn)滑性能好壞的重要指標(biāo)。吸附能力越強(qiáng)，油性越好。3）極壓性能是指潤(rùn)滑油形成的油膜抵抗受壓破壞的能力。普通潤(rùn)滑油的極壓性能都不好，需添加抗磨極壓劑來改善。4）閃點(diǎn)和燃點(diǎn)潤(rùn)滑油在火焰下閃爍時(shí)的最低溫度為閃點(diǎn)。閃爍時(shí)間持續(xù)5S以上的最低溫度為燃點(diǎn)。這是衡量潤(rùn)滑油易燃性的指標(biāo)。在較高溫度或易燃環(huán)境中潤(rùn)滑，應(yīng)選用閃點(diǎn)高于工作溫度20~30℃的油。5）凝點(diǎn)是指潤(rùn)滑油在規(guī)定條件下不能自由流動(dòng)時(shí)的最高溫度，它是潤(rùn)滑油在低溫下工作的重要指標(biāo)。一般潤(rùn)滑油的使用溫度應(yīng)比凝點(diǎn)高5~7℃。6）氧化安定性氧化是潤(rùn)滑油變質(zhì)的主要原因，溫度是影響氧化程度的最主要因素。當(dāng)溫度在100℃以上時(shí)，油品很快就被氧化。7）機(jī)械雜質(zhì)它是潤(rùn)滑油中不溶于溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物的含量。機(jī)械雜質(zhì)將加速磨損，堵塞油路，破壞潤(rùn)滑，促使油液變質(zhì)。8）水分潤(rùn)滑油中有水分存在會(huì)破壞油膜，加速有機(jī)酸對(duì)金屬的腐蝕作用，使添加劑發(fā)生水解而失效，影響潤(rùn)滑效果。9）其它包括反映腐蝕性能的酸值，反映激烈攪動(dòng)而不起泡的抗泡性，以及殘?zhí)?、灰分等。常用?rùn)滑油的性能和用途見表2.1。續(xù)表2.潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂是在潤(rùn)滑油中加入稠化劑(如鈣、鈉、鋰等金屬皂基）而形成的脂狀潤(rùn)滑劑，又稱為黃油或干油。特點(diǎn)：潤(rùn)滑脂的稠度大，承載能力也較大；流動(dòng)性小，不易流失，所以密封簡(jiǎn)單，不需經(jīng)常補(bǔ)充。潤(rùn)滑脂對(duì)載荷和速度變化不是很敏感，有較大的適應(yīng)范圍，多用于加油困難、低速、重載、有沖擊載荷或間歇運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。但它的物理和化學(xué)