機(jī)械安裝與維修課件-第一章-機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念

2024/11/611.1機(jī)器的磨損規(guī)律1.2零件常見(jiàn)損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施目錄1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念2024/11/62為了保持設(shè)備的正常技術(shù)狀態(tài)，最大可能的延長(zhǎng)其使用壽命所采取的各項(xiàng)技術(shù)措施；日常保養(yǎng)（預(yù)防故障）＋及時(shí)維修（排除故障）保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、減少停工損失和維修費(fèi)用、降低產(chǎn)品成本、提高生產(chǎn)效率。含義內(nèi)容意義1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念含義：

內(nèi)容：

意義：

2024/11/63摩擦磨損1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念各類(lèi)機(jī)器在工作時(shí)，其各零件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸部分都存在著摩擦，摩擦是機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不可避免的物理現(xiàn)象。摩擦不僅消耗能量，而且使零件發(fā)生磨損，甚至導(dǎo)致零件失效。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上1／3—1／2的能源消耗在摩擦上，而各種機(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。2024/11/64摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念在外力作用下，一物體相對(duì)于另一物體運(yùn)動(dòng)或有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，兩物體接觸面間產(chǎn)生的阻礙物體運(yùn)動(dòng)的切向阻力稱(chēng)為摩擦力。這種在兩物體接觸區(qū)產(chǎn)生阻礙運(yùn)動(dòng)井消耗能量的現(xiàn)象，稱(chēng)為摩擦。

摩擦?xí)斐赡芰繐p耗和零件磨損，在一般情況下是有害的，因此應(yīng)盡量減少摩擦。2024/11/65摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念根據(jù)摩擦副表面間的潤(rùn)滑狀態(tài)將摩擦狀態(tài)分為四種：干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦(如圖所示)。2024/11/66摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念干摩擦：

如果兩物體的滑動(dòng)表面為無(wú)任何潤(rùn)滑劑或保護(hù)膜的純金屬，這兩個(gè)物體直接接觸時(shí)的摩擦稱(chēng)為干摩擦，如圖所示。干摩擦狀態(tài)產(chǎn)生較大的摩擦功耗及嚴(yán)重的磨損，因此應(yīng)嚴(yán)禁出現(xiàn)這種摩擦。

2024/11/67摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念邊界摩擦

兩摩擦表面被吸附在表面的邊界膜(油膜厚度小于1μm)隔開(kāi)，使其處于干摩擦與液體摩擦之間的狀態(tài)，這種摩擦稱(chēng)為邊界摩擦。2024/11/68摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念液體摩擦

兩摩擦表面不直接接觸，被油膜(油膜厚度一般在1.5——2μm以上)隔開(kāi)的摩擦稱(chēng)為液體摩擦。2024/11/69摩擦及其分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念混合摩擦

在實(shí)踐中有很多摩擦副處于干摩擦、液體摩擦與邊界摩擦的混合狀態(tài)，稱(chēng)為混合摩擦。2024/11/610磨損及其過(guò)程1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦將導(dǎo)致零件表面材料的逐漸損失，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磨損。單位時(shí)間內(nèi)材料的磨損量稱(chēng)為磨損率。磨損量可以用體積、質(zhì)量或厚度來(lái)衡量機(jī)械零件嚴(yán)重磨損后，將降低機(jī)器的工作效率和可靠性，使機(jī)器提早報(bào)廢。磨損也并非全都是有害的，工程上常利用磨損的原理來(lái)減小零件表面的粗糙度，如磨削、研磨、拋光、跑合等。過(guò)程分為三個(gè)階段：初期磨損時(shí)期－正常磨損時(shí)期－事故磨損時(shí)期2024/11/611磨損的分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念按照磨損的機(jī)理以及零件表面磨損狀態(tài)的不同，一般工況下把磨損分為磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損等。磨粒磨損磨粒磨損：由于摩擦表面上的硬質(zhì)突出物或從外部進(jìn)入摩擦表面的硬質(zhì)顆粒，對(duì)摩擦表面起到切削或刮擦作用，從而引起表層材料脫落的現(xiàn)象，稱(chēng)為磨粒磨損。2024/11/612磨損的分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念粘著磨損：當(dāng)摩擦副受到較大正壓力作用時(shí)，由于表面不平，其頂峰接觸點(diǎn)受到高壓力作用而產(chǎn)生彈、塑性變形，附在摩擦表面的吸附膜破裂、溫升后使金屑的頂峰塑性面牢固地粘著并熔焊在一起，形成冷焊結(jié)點(diǎn)。在兩摩擦表面相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，材料便從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面，成為表面凸起，促使摩擦表面進(jìn)一步磨損。這種由于粘著作用引起的磨損，稱(chēng)為粘著磨損。粘著磨損2024/11/613磨損的分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念發(fā)生區(qū)域：氣缸套與活塞環(huán)、曲軸與軸瓦、輪齒嚙合表面等。預(yù)防措施：合理選用配對(duì)材料（選擇異種金屬），采用表面處理（如表面熱處理、噴鍍、化學(xué)處理等），限制摩擦表面的溫度，控制壓強(qiáng)及采用含有油性極壓添加劑的潤(rùn)滑劑等。粘著磨損2024/11/614磨損的分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念疲勞磨損（點(diǎn)蝕）：兩摩擦表面為點(diǎn)或線接觸時(shí)，由于局部的彈性變形形成了小的接觸區(qū)。這些小的接觸區(qū)形成的摩擦副如果受變化接觸應(yīng)力的作用，則在其反復(fù)作用下，表層將產(chǎn)生裂紋。隨著裂紋的擴(kuò)展與相互連接．表層金屬脫落，形成許多月牙形的淺坑．這種現(xiàn)象稱(chēng)為疲勞磨損，也稱(chēng)點(diǎn)蝕。疲勞磨損2024/11/615磨損的分類(lèi)1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念腐蝕磨損：

在摩擦過(guò)程中，摩擦面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生物質(zhì)損失的現(xiàn)象，稱(chēng)為腐蝕磨損。腐蝕磨損可分為氧化磨損、特殊介質(zhì)腐蝕磨損、氣蝕磨損等。腐蝕也可以在沒(méi)有摩擦的條件下形成，這種情況常發(fā)生于鋼鐵類(lèi)零件，如化工管道、泵類(lèi)零件、柴油機(jī)缸套等。腐蝕磨損2024/11/616磨損及其過(guò)程1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念過(guò)程分為三個(gè)階段：初期磨損時(shí)期－正常磨損時(shí)期－事故磨損時(shí)期2024/11/617磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念分為三段O1A、AB、BC三段斜率不同；說(shuō)明曲線磨損曲線2024/11/618磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念O1A段為初期磨損時(shí)期（磨合期）AB段曲線為正常磨損時(shí)期（穩(wěn)定磨損期）BC段曲線為事故磨損時(shí)期磨損曲線2024/11/619磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念O1A段為初期磨損時(shí)期：磨損曲線急劇上升，組合機(jī)件具有較大磨損；加工表面的不平度受到破壞、擦傷或磨平為新的不平度；配合間隙由Smin增加S初，曲線在趨近A點(diǎn)處磨損速度逐漸降低。磨損曲線2024/11/620磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念O1A段為初期磨損時(shí)期：新加工的零件表面呈尖峰狀態(tài)，使運(yùn)轉(zhuǎn)初期摩擦副的實(shí)際接觸面積較小，單位接觸面積上的壓力較大，磨損較快。磨損曲線2024/11/621磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念A(yù)B段為正常磨損時(shí)期：磨損曲線呈直線均勻上升，與水平線成α角；當(dāng)機(jī)件經(jīng)過(guò)t小時(shí)時(shí)，間隙增大到Smax，這個(gè)階段的長(zhǎng)短代表零件的使用壽命的長(zhǎng)短。磨損曲線2024/11/622磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念BC段為事故磨損時(shí)期：磨損曲線急劇上升，磨損開(kāi)始急劇增長(zhǎng)，間隙超過(guò)最大允許極限間隙Smax。間隙過(guò)大增加了配合零件的沖擊作用，潤(rùn)滑油膜被破壞，磨損激烈，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲，機(jī)件處于危險(xiǎn)狀態(tài)。磨損曲線2024/11/623磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念注意：在初期磨損結(jié)束后，應(yīng)清洗零件，更換潤(rùn)滑油，可以減少磨粒磨損，正常進(jìn)入正常磨損。磨損曲線2024/11/624磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念正常工作時(shí)間t1:磨損曲線上式中后者較前者相比數(shù)值很小，故：為磨損強(qiáng)度2024/11/625磨損的典型曲線1.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念磨損曲線上式中Smax為一個(gè)極限值，不能增大，要延長(zhǎng)機(jī)器的壽命，必須降低磨損強(qiáng)度。為磨損強(qiáng)度2024/11/6261.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念磨損曲線的結(jié)論：自然磨損：機(jī)件在正常的工作條件下,由于接觸表面不斷受到摩擦力作用而產(chǎn)生的逐漸而緩慢增長(zhǎng)的磨損,磨損曲線呈平緩狀。此磨損是正常的、不可避免的。事故磨損：由于對(duì)機(jī)器檢修不及時(shí)或檢修質(zhì)量不高，或因機(jī)件結(jié)構(gòu)缺陷和材料質(zhì)量低以及嚴(yán)重違反操作規(guī)程以致造成機(jī)件間磨損而形成事故的現(xiàn)象。自然磨損不可避免，必須對(duì)機(jī)件采取有效措施，降低磨損強(qiáng)度，達(dá)到延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命的目的2024/11/627零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型機(jī)械磨損化學(xué)蝕損疲勞破壞蠕變損壞機(jī)械零件損壞類(lèi)型的分析方法1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念2024/11/628零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型機(jī)械磨損化學(xué)蝕損疲勞破壞蠕變損壞1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施2024/11/629機(jī)械磨損機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中，因機(jī)件間不斷地摩擦或因介質(zhì)的沖刷，其摩擦面逐漸產(chǎn)生磨損，造成機(jī)件幾何形狀的改變，降低強(qiáng)度，破壞了機(jī)械的正常工作條件，使機(jī)器喪失了原來(lái)的精度和功能。1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施影響機(jī)械磨損的因素和措施：潤(rùn)滑表面加工質(zhì)量材料安裝檢修的質(zhì)量2024/11/630潤(rùn)滑摩擦面上的摩擦力P1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施干摩擦狀態(tài)下：鋼與鋼的摩擦系數(shù)f=0.18-0.45液體摩擦狀態(tài):鋼與鋼的摩擦系數(shù)f=0.001-0.003式中：f為摩擦系數(shù)P為摩擦面上的正壓力正壓力無(wú)法改變，只能減小f來(lái)減少磨損2024/11/631表面加工質(zhì)量1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施一般情況下，表面加工粗糙，開(kāi)始磨損快，過(guò)了磨合期，磨損會(huì)顯著下降并非加工表面越光滑越好，要根據(jù)實(shí)際情況選擇摩擦面的加工質(zhì)量過(guò)于光滑的摩擦面因潤(rùn)滑油不能形成均勻的油膜，兩接觸面會(huì)發(fā)生粘結(jié)，使磨損變壞。機(jī)件經(jīng)過(guò)加工后，其摩擦表面不可能得到理想狀態(tài)，會(huì)留下切削工具的刀痕或砂輪磨削的痕跡而構(gòu)成的不平整度(粗糙度)2024/11/632材料1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施材料的耐磨性取決于硬度和韌性。硬度表示金屬對(duì)其表面變形的抵抗能力，硬度過(guò)高脆性增加，表面顆粒易剝落。材料韌性可防止磨粒的產(chǎn)生，提高其耐磨性。增加材料的化學(xué)穩(wěn)定性也可以減少腐蝕磨損；增加材料本身的孔隙度可以蓄積潤(rùn)滑油，減少機(jī)械磨損，提高耐磨性；通過(guò)熱處理可以使材料的機(jī)械性能提高。2024/11/633安裝檢修的質(zhì)量1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施兩結(jié)合面不對(duì)中、配合表面不平以及軸承間隙調(diào)整的不合適，都會(huì)引起載荷在機(jī)器上不正確的分布或產(chǎn)生附加載荷，加速磨損。零件的正確安裝對(duì)機(jī)器的壽命影響很大2024/11/634化學(xué)蝕損腐蝕的概念腐蝕的分類(lèi)防腐蝕的方法1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施2024/11/635腐蝕的概念1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施破壞總是從金屬表面開(kāi)始，然后逐漸向內(nèi)深入，同時(shí)常常發(fā)生金屬表面的外形變化，金屬表面往往產(chǎn)生不規(guī)則的凹坑、斑點(diǎn)、潰瘍等破壞區(qū)域，被腐蝕金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔铮ㄍǔＪ茄趸锖蜌溲趸铮?，形成腐蝕產(chǎn)物并部分地附在金屬表面上。金屬由于外部介質(zhì)的化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的破壞。腐蝕的特點(diǎn)冶金設(shè)備的腐蝕情況非常嚴(yán)重，且情況復(fù)雜！2024/11/6361.1機(jī)器的磨損規(guī)律1機(jī)械設(shè)備技術(shù)維護(hù)的基本概念腐蝕的分類(lèi)：化學(xué)腐蝕：金屬和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如：金屬在干燥高溫氣體中的腐蝕以及金屬在非電解質(zhì)溶液（潤(rùn)滑油）中的腐蝕。電化學(xué)腐蝕：金屬和介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。如：金屬在電解質(zhì)溶液（海水、大氣、土壤、酸、堿、鹽溶液等）中發(fā)生的腐蝕。電解質(zhì)具有導(dǎo)電性，腐蝕過(guò)程產(chǎn)生電流。電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕強(qiáng)烈，金屬的腐蝕主要是由于電化學(xué)腐蝕引起的。2024/11/637防腐蝕的方法根據(jù)介質(zhì)選擇材料隔絕保護(hù)金屬法非金屬蓋層防護(hù)添加緩蝕劑電化學(xué)保護(hù)處理腐蝕介質(zhì)的防護(hù)法1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施2024/11/638防腐蝕的方法1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施根據(jù)介質(zhì)選擇材料隔絕保護(hù)金屬法采取措施，使金屬表面形成耐腐蝕的覆蓋層，從而把金屬基體與周?chē)橘|(zhì)離開(kāi)，如鍍鋅、度鉻等添加緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中添加少量緩蝕劑，使金屬的腐蝕速度下降處理腐蝕介質(zhì)的防護(hù)法自腐蝕介質(zhì)中，將引起腐蝕的介質(zhì)去掉，從而達(dá)到防護(hù)的目的2024/11/639防腐蝕的方法1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施非金屬蓋層防護(hù)涂料磚、板襯里硬（軟）聚氯乙烯玻璃鋼耐酸酚醛塑料2024/11/640防腐蝕的方法1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)腐蝕是由于金屬在電解質(zhì)溶液中，分為陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，存在一定電位差，組成腐蝕電池引起腐蝕。陰極保護(hù)：被保護(hù)金屬表面通以陰極直流電流，消除或減小金屬表面的腐蝕電池作用。陽(yáng)極保護(hù)：被保護(hù)金屬表面通以陽(yáng)極直流電流，使金屬表面生成鈍化膜，從而增大腐蝕的阻力。電化學(xué)保護(hù)是對(duì)被保護(hù)的金屬設(shè)備通以直流電流進(jìn)行極化，以消除存在的電位差，使之當(dāng)處于某一電位時(shí)，被保護(hù)金屬達(dá)到腐蝕很小或無(wú)腐蝕狀態(tài)2024/11/641疲勞破壞承受交變應(yīng)力作用的機(jī)件，不僅在小于材料的強(qiáng)度極限的應(yīng)力作用下，甚至常常小于彈性極限的應(yīng)力作用下也會(huì)逐漸破壞。1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施為防止和避免零件產(chǎn)生疲勞破壞，在零件的設(shè)計(jì)和加工中應(yīng)盡量避免和消除應(yīng)力集中的影響；正確選擇熱處理的方法以提高零件的疲勞極限；也可以通過(guò)機(jī)械的方法強(qiáng)化零件的表面質(zhì)量，在零件的表面形成殘余的壓縮應(yīng)力而提高零件的疲勞極限。在日常維護(hù)中對(duì)于處于交變應(yīng)力作用下的重要零件，應(yīng)實(shí)行定期更換，避免在生產(chǎn)中突然破壞，影響生產(chǎn)！2024/11/642蠕變損壞零件在一定應(yīng)力的連續(xù)作用下，隨溫度的升高和作用時(shí)間的增加，將產(chǎn)生變形，隨變形的增加，零件會(huì)被破壞，溫度越高，變形越快，由于高溫下長(zhǎng)時(shí)間變形的不斷增加，會(huì)使零部件破壞。1零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型1.2零件常見(jiàn)的損壞類(lèi)型及相應(yīng)措施為防止和避免零件產(chǎn)生蠕變破壞，對(duì)于經(jīng)常處于高溫和應(yīng)力作用下的零件，應(yīng)采用合適的耐熱合金鋼外，還應(yīng)采用減少工作機(jī)應(yīng)力的防護(hù)