機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件

機(jī)電設(shè)備故障診療與維修技術(shù)高等教育出版社電氣控制系王志堅(jiān)2025/3/91機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第1頁(yè)第一節(jié)概述一、故障定義二、故障分類三、故障規(guī)律2025/3/92機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第2頁(yè)一、故障含義什么是故障？故障—機(jī)電設(shè)備全部或部分喪失原有功效。

故障診療—在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中，依據(jù)設(shè)備故障現(xiàn)象，在掌握機(jī)電設(shè)備各部分工作原理前提下，對(duì)現(xiàn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并輔以必要檢測(cè)伎倆，查明故障部位和原因。提出有效維修對(duì)策。2025/3/93機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第3頁(yè)一、故障含義故障研究目標(biāo)：查明故障模式追尋故障機(jī)理探求降低故障方法提升機(jī)電設(shè)備可靠程度和有效利用率。2025/3/94機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第4頁(yè)一、故障含義故障兩層含義：1）機(jī)械系統(tǒng)偏離正常功效—形成主要原因是機(jī)械系統(tǒng)工作條件不正常引發(fā)，能夠經(jīng)過調(diào)整參數(shù)、修復(fù)零部件消除故障，使得設(shè)備恢復(fù)正常。

2）功效失效—系統(tǒng)連續(xù)偏離正常功效，而且偏離程度不停加劇，使得設(shè)備基本功效得不到保障，普通零件失效能夠更換，關(guān)鍵零件失效會(huì)造成整機(jī)功效喪失。2025/3/95機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第5頁(yè)關(guān)于功效失效基本概念：1）失效原因：零件失去設(shè)計(jì)所要求效能（功效）。2）失效模式：即失效外在表現(xiàn)形式。常見失效形式主要有磨損、腐蝕、過量變形、斷裂3）失效機(jī)理：失效物理、化學(xué)、機(jī)械等改變過程和內(nèi)在原因?qū)嵸|(zhì)。一、故障含義2025/3/96機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第6頁(yè)一、故障含義2025/3/97機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第7頁(yè)故障診療基本方法(與醫(yī)學(xué)方法對(duì)比)醫(yī)學(xué)診療方法設(shè)備診療方法原理及特征信息中醫(yī)：望聞問切聽摸看聞經(jīng)過形貌、聲音、溫度、顏色改變來診療聽心率做心電圖振動(dòng)與噪聲監(jiān)測(cè)經(jīng)過振動(dòng)大小與改變規(guī)律來診療量體溫溫度檢測(cè)觀察溫度改變驗(yàn)血驗(yàn)?zāi)蛴筒ǚ治鲇^察物理化學(xué)成份及細(xì)胞形態(tài)改變量血壓應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量觀察壓力或應(yīng)力改變問病史查閱技術(shù)檔案資料找規(guī)律查原因做判別X射線超聲波檢驗(yàn)非破壞性檢測(cè)(裂紋)觀察內(nèi)部肌體缺點(diǎn)2025/3/98機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第8頁(yè)二、故障分類1.按故障性質(zhì)分：1）間歇性故障：

設(shè)備只是在短期內(nèi)喪失一些功效,在對(duì)設(shè)備稍加修理調(diào)試或在外部干擾消失后,功效即可恢復(fù).多半由機(jī)電設(shè)備外部原因如工人誤操作、氣候改變、環(huán)境設(shè)施不良等原因引發(fā)2）永久性故障：這類故障必須經(jīng)人工修理才能恢復(fù)功效.該故障普通是因?yàn)橐恍┝悴考p壞引發(fā)2025/3/99機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第9頁(yè)二、故障分類2.按故障程度分：1）局部性故障

設(shè)備只是某一部功效喪失,不影響設(shè)備其它功效實(shí)現(xiàn)(如冷卻電機(jī))2）整體性故障即使設(shè)備只是某一部功效喪失,但卻使設(shè)備整體功效不能實(shí)現(xiàn)(如主電動(dòng)機(jī)故障)2025/3/910機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第10頁(yè)二、故障分類3.按故障形成速度分1）突發(fā)性故障

故障發(fā)生含有偶然性和突發(fā)性,普通與設(shè)備使用時(shí)間無關(guān),故障發(fā)生前無顯著征兆,經(jīng)過早期試驗(yàn)或測(cè)試極難預(yù)測(cè),普通是由工藝系統(tǒng)本身不利原因與偶然外界影響原因共同作用結(jié)果2）緩變性故障

故障發(fā)展遲緩,普通在設(shè)備有效壽命后期出現(xiàn),其發(fā)生概率與使用時(shí)間相關(guān),能夠經(jīng)過早期試驗(yàn)或測(cè)試進(jìn)行預(yù)測(cè),通常是因零部件腐蝕磨損疲勞以及老化等發(fā)展形成2025/3/911機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第11頁(yè)二、故障分類4.按故障形成原因分：操作或管理失誤形成故障

設(shè)備未按原設(shè)計(jì)要求條件使用,形成設(shè)備錯(cuò)用、精機(jī)粗用。設(shè)備內(nèi)在原因形成故障

普通是設(shè)備因?yàn)樵O(shè)計(jì)、制造遺留下缺點(diǎn)(如加工殘余應(yīng)力、局部微弱步驟等)或材料內(nèi)部潛在缺點(diǎn)造成。該故障無法預(yù)測(cè),是突發(fā)性故障主要原因自然故障設(shè)備在使用期內(nèi),因受到外部或內(nèi)部各種自然原因影響而引發(fā)故障,如正常情況下零部件磨損、斷裂、腐蝕、變形、蠕變、疲勞以及老化等。2025/3/912機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第12頁(yè)二、故障分類5.按故障造成后果分：致命故障

危及或造成傷亡、引發(fā)設(shè)備報(bào)廢或造成重大經(jīng)濟(jì)損失故障.如機(jī)架或機(jī)體斷裂、車輪脫落、發(fā)動(dòng)機(jī)總成報(bào)廢等嚴(yán)重故障

是指嚴(yán)重影響設(shè)備正常使用,在短期內(nèi)無法排除故障.如發(fā)動(dòng)機(jī)燒瓦、曲軸斷裂、箱體開裂、齒輪損壞等普通故障指影響設(shè)備正常使用,但在短期內(nèi)能排除故障.如V型帶斷裂、操縱手輪手柄損壞、電器開關(guān)損壞、輕微滲漏和普通緊固件松動(dòng)等2025/3/913機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第13頁(yè)二、故障分類6.按故障表現(xiàn)形式分功效故障、潛在故障。7.按故障形成時(shí)間分

早期故障、隨時(shí)間改變故障、隨機(jī)故障。8.按故障程度和形成快慢分

破壞性故障、漸衰失效性故障。2025/3/914機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第14頁(yè)二、故障規(guī)律T1早期故障期T2隨機(jī)故障期T3耗損故障期(設(shè)計(jì)、制造)(設(shè)計(jì)、零部件缺點(diǎn)(耗損)

維護(hù)不良、操作不妥)

故障率浴盆曲線2025/3/915機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第15頁(yè)第二節(jié)機(jī)械零件磨損世界近二分之一能源——摩擦和磨損80%零件失效——磨損機(jī)械零件磨損是零件失效主要模式,設(shè)備零件失效報(bào)廢80％是由磨損引發(fā)2025/3/916機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第16頁(yè)第二節(jié)機(jī)械零件磨損兩個(gè)物體接觸——摩擦——磨損磨損：微觀和動(dòng)態(tài)過程：1）外形和尺寸改變2）其它各種物理、化學(xué)和機(jī)械改變通常將磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、微動(dòng)磨損五種形式。2025/3/917機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第17頁(yè)一、磨件磨損普通規(guī)律1.跑合（磨合）磨損階段磨合早期摩擦副表面含有微觀波峰,使得零件間實(shí)際接觸面積較小,接觸應(yīng)力很大,所以零件表面塑性變形大、磨損速度快選擇合理載荷速度和潤(rùn)滑等參數(shù)是縮短磨合期關(guān)鍵原因。磨損特征曲線2025/3/918機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第18頁(yè)一、磨件磨損普通規(guī)律磨損特征曲線2.穩(wěn)定磨損(正常工作)階段

伴隨磨合進(jìn)行表面粗糙峰逐步磨平,實(shí)際接觸面逐步增大,另首先因?yàn)樗苄宰冃卧斐衫渥饔不?所以磨損速率下降至穩(wěn)定狀態(tài),正常磨損條件已建立,該階段連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)合理地使用保養(yǎng)與維護(hù)設(shè)備是延長(zhǎng)該階段關(guān)鍵2025/3/919機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第19頁(yè)一、磨件磨損普通規(guī)律磨損特征曲線3.急劇(瓦解)磨損階段伴隨磨合長(zhǎng)久進(jìn)行,實(shí)際接觸面間隙逐步增大,造成潤(rùn)滑條件改變,配合間隙增大,幾何變形,易產(chǎn)生沖擊等原因使磨損速率加緊乃至急劇增加.此時(shí),機(jī)械效率顯著下降,精度降低,若不采取對(duì)應(yīng)辦法有可能造成設(shè)備故障或意外事故及時(shí)發(fā)覺和修復(fù)將進(jìn)入該階段工作零部件是關(guān)鍵2025/3/920機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第20頁(yè)二、磨損類型依據(jù)磨損結(jié)果點(diǎn)蝕磨損膠合磨損擦傷磨損磨料磨損疲勞磨損粘著磨損腐蝕磨損微動(dòng)磨損依據(jù)磨損機(jī)理2025/3/921機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第21頁(yè)二、磨損類型

磨料磨損又稱磨粒磨損。它是當(dāng)摩擦副（摩擦副就是相接觸兩個(gè)物體產(chǎn)生摩擦而組成一個(gè)摩擦體系）接觸表面之間存在這硬質(zhì)顆粒，或者當(dāng)摩擦副材料一方硬度比另一方硬度大得多時(shí)，所產(chǎn)生一個(gè)類似金屬切削過程磨損，其特征是在接觸表面上有顯著切削痕跡。（一）磨料磨損2025/3/922機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第22頁(yè)金屬表面發(fā)生局部塑性變形磨粒嵌入金屬表面，切割金屬表面表面被劃傷（一）磨料磨損磨料磨損過程：2025/3/923機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第23頁(yè)（一）磨料磨損1.磨料磨損機(jī)理（1）微量切削：磨料磨損主要是因?yàn)槟チ项w粒沿摩擦表面進(jìn)行微量切削而引發(fā)，微切削大多呈螺旋狀、彎曲狀或環(huán)狀。（2）疲勞破壞：磨料磨損是磨料使金屬表面層受交變應(yīng)力和變形，使材料表面疲勞破壞，并呈小顆粒狀態(tài)從表層脫落下來。2025/3/924機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第24頁(yè)（一）磨料磨損1.磨料磨損機(jī)理（3）壓痕破壞：塑性較大材料，因磨料在載荷作用下壓入材料表面而產(chǎn)生壓痕，并從表層上擠出剝落物。（4）斷裂：磨料壓入和劃擦金屬表面時(shí)，壓痕處金屬要產(chǎn)生變形，磨料壓入深度到達(dá)臨界值時(shí)，伴隨壓入而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力足以產(chǎn)生裂紋。2025/3/925機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第25頁(yè)2.磨料磨損分類（一）磨料磨損2025/3/926機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第26頁(yè)3.影響磨料磨損主要原因因?yàn)槟チ夏p主要是由磨料顆粒與摩擦表面機(jī)械作用而引發(fā)，而影響它原因也就取決于這兩方面。（1）磨料：磨料磨損與磨料相對(duì)硬度、形狀、大小有親密關(guān)系，以下：

。磨料相對(duì)于摩擦面材料硬度越大，磨損越嚴(yán)重；。呈棱角狀磨料比圓滑狀擠切能力強(qiáng)，磨損率高；。在一定粒度范圍內(nèi)，摩擦表面磨損量隨磨料尺寸增加而按百分比較快增加，但磨粒到達(dá)臨界尺寸后，磨損量基本不變。（因?yàn)楸旧砣秉c(diǎn)和裂紋造成磨料抗拉強(qiáng)度降低，輕易斷碎破裂）（一）磨料磨損2025/3/927機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第27頁(yè)3.影響磨料磨損主要原因（2）摩擦表面材料：摩擦表面材料顯微組織，力學(xué)性能如硬度、斷裂韌度、彈性模量等，與磨料磨損也有很大關(guān)系。一定范圍內(nèi)，硬度越高，材料越耐磨；斷裂韌度反應(yīng)了材料對(duì)裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)散敏感性；彈性模量反應(yīng)出被磨材料是否能以彈性變形形式去適應(yīng)磨料，允許磨料經(jīng)過而不發(fā)生塑性變形或切削作用，防止或減輕磨損程度。（一）磨料磨損2025/3/928機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第28頁(yè)（4）磨料磨損預(yù)防辦法提升表面硬度（從選材方面）；b)降低磨粒數(shù)量（從工作情況方面）。（一）磨料磨損2025/3/929機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第29頁(yè)二、磨損類型（二）疲勞磨損（麻點(diǎn)磨損、接觸疲勞）定義：零件工作面作滾動(dòng)或滾動(dòng)加滑動(dòng)摩擦?xí)r，在交變接觸壓應(yīng)力長(zhǎng)久作用下引發(fā)表面疲勞剝落破壞現(xiàn)象。疲勞磨損機(jī)理：按裂紋產(chǎn)生位置，疲勞磨損機(jī)理有兩種情況：

(1)滾動(dòng)接觸疲勞磨損滾動(dòng)接觸過程中，材料表層受到周期性載荷作用，引發(fā)塑性變形，表面硬化，最終在表面出現(xiàn)初始裂紋，并沿與滾動(dòng)方向呈45°方向由表向里擴(kuò)展。2025/3/930機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第30頁(yè)（二）疲勞磨損（麻點(diǎn)磨損、接觸疲勞）1.疲勞磨損機(jī)理：（2）滾滑接觸疲勞磨損兩滾動(dòng)接觸物體在距表面下0.786b處切應(yīng)力最大，該處塑性變形最猛烈，在周期性載荷作用下重復(fù)變形使材料局部弱化，并在該處首先出現(xiàn)裂紋，在滑動(dòng)摩擦力引發(fā)切應(yīng)力和法向載荷引發(fā)切應(yīng)力疊加作用下，使最大切應(yīng)力從0.786b(b為平面接觸區(qū)半寬度

)處向表面移動(dòng)。(二)疲勞磨損2025/3/931機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第31頁(yè)(二)疲勞磨損2.影響接觸疲勞磨損主要原因：（1）材質(zhì)（2）接觸表面粗糙度適當(dāng)降低表面粗糙度可有效提升抗疲勞磨損能力（3）表面殘余內(nèi)應(yīng)力表層在一定深度范圍內(nèi)存在有殘余應(yīng)力，不但可提升彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞抗力，還能提升接觸疲勞抗力，減小疲勞磨損。（過大殘余應(yīng)力反而有害）（4）其它原因裝配精度、潤(rùn)滑油粘度、潤(rùn)滑油中化學(xué)添加劑等含有雜質(zhì)——應(yīng)力集中——裂紋——降低接觸疲勞壽命材料組織狀態(tài)：晶粒細(xì)小、均勻，碳化物成球狀且均勻分布硬度在一定范圍內(nèi)增加，其接觸疲勞抗力將隨之增大2025/3/932機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第32頁(yè)（3）疲勞磨損主要預(yù)防辦法a.提升材料硬度；b.提升材料純度；c.提升零件心部和表面強(qiáng)度；d.減小表面粗糙度。(二)疲勞磨損2025/3/933機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第33頁(yè)(三)粘著磨損定義：當(dāng)組成摩擦副兩個(gè)摩擦表面相互接觸并發(fā)生相正確運(yùn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)檎持饔?，接觸表面材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面所引發(fā)磨損稱為粘著磨損。粘著磨損又稱粘附磨損。2025/3/934機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第34頁(yè)2.粘著磨損分類3.影響粘著磨損原因（1）摩擦表面狀態(tài)（潔凈程度和粗糙度）（2）摩擦表面材料成份和金相組織1.粘著磨損機(jī)理載荷和相對(duì)運(yùn)動(dòng)粘著—剪斷—再粘著(三)粘著磨損2025/3/935機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第35頁(yè)(三)粘著磨損類別破壞現(xiàn)象損壞原因?qū)嵗p微磨損剪切破壞發(fā)生在粘著結(jié)合面上，表面轉(zhuǎn)移材料極輕微粘著結(jié)合強(qiáng)度比摩擦副兩個(gè)基體金屬都弱軸與滑動(dòng)軸承、缸套與活塞環(huán)涂抹剪切破壞發(fā)生在離粘著結(jié)合部不遠(yuǎn)較軟金屬層內(nèi)，軟金屬涂抹在硬金屬表面粘著結(jié)合強(qiáng)度大于較軟金屬抗剪強(qiáng)度主軸軸頸與巴士合金軸瓦、重載蝸輪副擦傷剪切破壞，主要發(fā)生在較軟金屬亞表層內(nèi)，有時(shí)硬金屬亞表層也有劃痕粘著結(jié)合強(qiáng)度比兩基體金屬抗剪強(qiáng)度都高，轉(zhuǎn)移到硬面上粘著物質(zhì)又拉削軟金屬表面減速器齒輪表面、內(nèi)燃機(jī)鋁活塞壁與缸體撕脫剪切破壞發(fā)生在摩擦副一方或兩方金屬較深處粘著結(jié)合強(qiáng)度大于任一基體金屬抗剪強(qiáng)度，剪切應(yīng)力高于粘著結(jié)合強(qiáng)度主軸-軸瓦咬死摩擦副之間咬死，不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)粘著結(jié)合強(qiáng)度比任一基體金屬抗剪強(qiáng)度都高，且粘著區(qū)域大，切應(yīng)力低于粘著結(jié)合強(qiáng)度齒輪油泵中軸與軸承、齒輪副、不銹鋼螺栓與螺母2025/3/936機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第36頁(yè)（3）粘著磨損特點(diǎn)：磨損速度大；破壞嚴(yán)重。（4）預(yù)防辦法合理選材，摩擦幅配對(duì)材料選取硬度差較大異類材料；比如蝸桿用40Cr(鉻)，蝸輪用銅材;提升表面硬度；合理設(shè)計(jì)減小接觸壓應(yīng)力；減小表面粗糙度。局部粘著粘著處被撕掉金屬表面被劃傷或者金屬屑粒脫落或遷移(三)粘著磨損2025/3/937機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第37頁(yè)(四)微動(dòng)磨損定義：兩個(gè)接觸表面因?yàn)槭芟鄬?duì)低振幅震蕩運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生磨損叫做微動(dòng)磨損。產(chǎn)生于相對(duì)靜止接合零件上，往往易被忽略。特點(diǎn)：外界變動(dòng)載荷作用下，產(chǎn)生很小振幅相對(duì)運(yùn)動(dòng)。后果：配合精度下降，緊配合部件緊度下降甚至松動(dòng)，連接件松動(dòng)乃至分離。2025/3/938機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第38頁(yè)(四)微動(dòng)磨損1.微動(dòng)磨損機(jī)理2.影響微動(dòng)磨損主要原因微動(dòng)磨損是一個(gè)兼有磨料磨損、粘著磨損和氧化磨損復(fù)合磨損形式。實(shí)踐與試驗(yàn)表明，外界條件（載荷、振幅、溫度、潤(rùn)滑等）及材質(zhì)對(duì)微動(dòng)磨損影響相當(dāng)大。2025/3/939機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第39頁(yè)第三節(jié)金屬零件腐蝕問題1什么是腐蝕？可分為幾類？高溫氧化腐蝕常發(fā)生在那些零件中？耐熱鋼為何含有抗高溫氧化能力？發(fā)生電化學(xué)腐蝕條件是什么？改進(jìn)零件腐蝕抗力主要辦法是什么2025/3/940機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第40頁(yè)定義：金屬零件腐蝕損傷，是指金屬材料與周圍介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而造成破壞。金屬腐蝕是普遍存在自然現(xiàn)象。(化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）分類：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬零件腐蝕2025/3/941機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第41頁(yè)一、金屬零件化學(xué)腐蝕定義：?jiǎn)渭冇苫瘜W(xué)作用而引發(fā)腐蝕叫化學(xué)腐蝕。（腐蝕過程中不產(chǎn)生電流）化學(xué)腐蝕過程（以高溫氧化腐蝕為主）高溫氧化過程：（1）金屬失去電子成為金屬離子（2）氧原子吸收電子成為氧離子（3）金屬離子和氧離子結(jié)合為金屬氧化物2025/3/942機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第42頁(yè)一、金屬零件化學(xué)腐蝕①膜必須是緊密，能完整把金屬表面全部覆蓋住；②膜在氣體介質(zhì)中是穩(wěn)定；③膜和基體金屬結(jié)協(xié)力強(qiáng)，且含有一定強(qiáng)度和塑性；④膜含有與基體金屬相當(dāng)熱膨脹系數(shù)。基體金屬能否繼續(xù)氧化，取決于氧化物薄膜是否致密。提升鋼抗氧化能力：加入Al、Si、Cr等元素，與氧結(jié)合形成致密氧化物膜，預(yù)防基體金屬深入氧化。2025/3/943機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第43頁(yè)預(yù)防化學(xué)腐蝕辦法：常采取以下方式：選擇抗氧化材料如耐熱鋼、高溫合金、陶瓷材料等；b)零件表面涂層。一、金屬零件化學(xué)腐蝕2025/3/944機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第44頁(yè)二、金屬零件電化學(xué)腐蝕常見電化學(xué)腐蝕形式有：④在熔融鹽中腐蝕①大氣腐蝕（潮濕空氣）②土壤腐蝕（地下管線）③在電解質(zhì)溶液中腐蝕定義：電化學(xué)腐蝕是金屬與電解物質(zhì)接觸時(shí)產(chǎn)生腐蝕。（產(chǎn)生電流）2025/3/945機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第45頁(yè)二、金屬零件電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕根本原因：是腐蝕電池形成。需要形成腐蝕電池三個(gè)條件是：①有兩個(gè)或兩個(gè)以上不一樣電極電位物體，或在同一物體含有不一樣電極電位區(qū)域，以形成正、負(fù)極；②電極之間需要有導(dǎo)體相連接或電極直接接觸；③要有電解液。電化學(xué)腐蝕形成條件：存在電極電位差，而且相互接觸并處于相互聯(lián)通電介質(zhì)溶液中形成微電池。2025/3/946機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第46頁(yè)二、金屬零件電化學(xué)腐蝕減輕電化學(xué)腐蝕危害辦法：正確選材：選擇耐腐蝕材料2.合理設(shè)計(jì):犧牲陽(yáng)極保護(hù)法、外加電流保護(hù)法3.覆蓋保護(hù)層：表面涂層,采取噴油漆，涂油脂，電鍍，噴鍍或表面鈍化等方法是金屬與介質(zhì)隔離，以防腐蝕

4.電化學(xué)保護(hù):電化學(xué)保護(hù)法是依據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取辦法，使之成為腐蝕電池中陰極，從而預(yù)防或減輕金屬腐蝕方法。

金屬活動(dòng)性次序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au2025/3/947機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第47頁(yè)二、金屬零件電化學(xué)腐蝕減輕電化學(xué)腐蝕危害辦法：5.添加緩蝕劑：在腐蝕性介質(zhì)中加入少許能降低腐蝕速度物質(zhì)，即緩蝕劑，可減輕腐蝕。6.改變環(huán)境條件：即將環(huán)境中腐蝕介質(zhì)除去，以降低其腐蝕作用。2025/3/948機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第48頁(yè)金屬零件腐蝕應(yīng)用：金屬腐蝕即使對(duì)生產(chǎn)帶來很大危害，但也能夠利用腐蝕原理為生產(chǎn)服務(wù)，發(fā)展為腐蝕加工技術(shù)。比如，在電子工業(yè)上，廣泛采取印刷電路。其制作方法及原理是用攝影復(fù)印方法將線路印在銅箔上，然后將圖形以外不受感光膠保護(hù)銅用三氯化鐵溶液腐蝕，就能夠得到線條清楚印刷電路板。三氯化鐵腐蝕銅反應(yīng)以下：2FeCl3+Cu==2FeC12+CuCl2

另外，還有電化學(xué)刻蝕、等離子體刻蝕新技術(shù)，比用三氯化鐵腐蝕銅濕化學(xué)刻蝕方法更加好，分辨率更高。金屬零件腐蝕工業(yè)應(yīng)用2025/3/949機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第49頁(yè)三、氣蝕氣蝕是一個(gè)比較復(fù)雜破壞現(xiàn)象，它不單是機(jī)械作用，還有化學(xué)、電化學(xué)作用，當(dāng)液體中含有雜質(zhì)或磨粒時(shí)，就會(huì)加劇這一破壞過程。氣蝕實(shí)質(zhì)：氣泡被壓潰瞬時(shí)產(chǎn)生局部高壓和微射流沖擊金屬重復(fù)作用，使零件表面發(fā)生塑性變形，造成疲勞損壞而脫落。當(dāng)液體中含有雜質(zhì)或磨粒時(shí)，會(huì)加劇這一破壞過程。2025/3/950機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第50頁(yè)三、氣蝕氣蝕危害1、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲：氣泡潰滅時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)相互撞擊，同時(shí)也撞擊金屬表面，產(chǎn)生各種頻率噪聲，嚴(yán)重時(shí)可聽見泵內(nèi)有“劈啪”爆炸聲，同時(shí)引發(fā)機(jī)組振動(dòng)。2、降低泵性能：汽蝕產(chǎn)生了大量氣泡，堵塞了流道，破壞了泵內(nèi)液體連續(xù)流動(dòng)，使泵流量、揚(yáng)程和效率顯著下降。2025/3/951機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第51頁(yè)三、氣蝕氣蝕危害3、破壞過流部件：因機(jī)械剝蝕和電化學(xué)腐蝕作用，使金屬材料發(fā)生破壞，通常受汽蝕破壞部位多在葉輪出口附近和排液室進(jìn)口附近。汽蝕早期，表現(xiàn)為金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而表面展現(xiàn)海綿狀、溝槽狀、蜂窩狀、魚鱗狀等痕跡；嚴(yán)重時(shí)可造成葉片或前后蓋板穿孔、甚至葉輪破裂，釀成嚴(yán)重事故。2025/3/952機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第52頁(yè)產(chǎn)生原因：1）油液抗泡沫性差，就很輕易產(chǎn)生泡沫，從而造成氣蝕發(fā)生。2）油液壓力改變頻率過快、過高，也將直接造成氣泡形成，加速氣泡破裂速度。試驗(yàn)證實(shí)，壓力改變頻率高部位出現(xiàn)氣蝕速度就會(huì)加緊。如液壓缸進(jìn)、回油口處等，因?yàn)閴毫Ω淖冾l率相對(duì)較高，氣蝕程度也相對(duì)高于其它部位。3）油液過熱也會(huì)增加氣蝕發(fā)生幾率。

常見氣蝕原因1：液壓油質(zhì)量不合格2025/3/953機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第53頁(yè)產(chǎn)生原因：

因?yàn)樵谘b配或維修時(shí)未注意使液壓系統(tǒng)充分排氣，從而造成系統(tǒng)中存在氣體，在高溫、高壓作用下即可產(chǎn)生氣蝕。常見氣蝕原因2：維修操作不妥2025/3/954機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第54頁(yè)產(chǎn)生原因：

當(dāng)冷卻液中含有腐蝕介質(zhì)，如各種酸根離子、氧化劑等，則易發(fā)生化學(xué)、電化學(xué)腐蝕等，在它們聯(lián)合作用下，也會(huì)加緊氣蝕速度;若冷卻系統(tǒng)維護(hù)得好，可預(yù)防氣蝕發(fā)生。比如，冷卻系統(tǒng)散熱器壓力蓋，假如維護(hù)得好，就能夠使散熱器冷卻液壓力一直高于蒸氣壓力，從而預(yù)防氣蝕產(chǎn)生。再如，冷卻系統(tǒng)節(jié)溫器;一個(gè)性能良好節(jié)溫器能夠使冷卻液保持在適當(dāng)溫度范圍內(nèi)，就能降低氣泡破裂時(shí)所釋放能量。常見氣蝕原因3：冷卻液質(zhì)量問題2025/3/955機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第55頁(yè)1）選取質(zhì)量好液壓油，能夠有效地預(yù)防液壓系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)氣泡。2）在選取油液時(shí)，應(yīng)依據(jù)不一樣地域最低氣溫進(jìn)行選擇，并按油尺標(biāo)準(zhǔn)加注液壓油。3）保持液壓系統(tǒng)清潔(加注液壓油時(shí)，應(yīng)預(yù)防將水分和其它雜質(zhì)帶入)。4）經(jīng)常檢驗(yàn)液壓油油質(zhì)、油位和油色，假如發(fā)覺液壓油中出現(xiàn)水泡、泡沫，或油液變成乳白色時(shí)，應(yīng)認(rèn)真地查找油液中空氣起源，并及時(shí)加以消除。氣蝕預(yù)防辦法1：嚴(yán)把液壓油選取關(guān)2025/3/956機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第56頁(yè)合理設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)、預(yù)防油溫過高，是保持液壓油油溫正常關(guān)鍵。假如出現(xiàn)異常，應(yīng)查找原因，及時(shí)排除。在操縱液壓操縱桿和分配閥時(shí)，要力爭(zhēng)平穩(wěn)，不宜過快、過猛，也不宜頻繁地加大發(fā)動(dòng)機(jī)油門，盡可能減輕液壓油對(duì)液壓元件沖擊。同時(shí)，還應(yīng)及時(shí)地維護(hù)冷卻系統(tǒng)，使冷卻系統(tǒng)溫度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)，以降低氣泡破裂時(shí)釋放能量。在不影響冷卻液正常循環(huán)同時(shí)，能夠適當(dāng)?shù)靥砑右欢康胤栏砑觿﹣硪种其P蝕。氣蝕預(yù)防辦法2：預(yù)防油溫過高2025/3/957機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第57頁(yè)1）在制造或修理液壓缸主要零件(如缸體、活塞桿等)時(shí)，應(yīng)按照裝配尺寸公差下限值進(jìn)行裝配，實(shí)踐證實(shí)，這么能夠很好地降低氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。2）假如液壓元件已經(jīng)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，則只能采取金相砂紙拋光技術(shù)除去氣蝕麻點(diǎn)和表面積炭，切不可用普通細(xì)砂紙進(jìn)行打磨處理。

知識(shí)延展：金相砂紙：50~5000目目：每平方英尺網(wǎng)孔數(shù)一英尺=25.4mm氣蝕預(yù)防辦法3：確保液壓元件結(jié)合面正常間隙2025/3/958機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第58頁(yè)1）液壓缸在維修后，應(yīng)使液壓系統(tǒng)平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間，以使液壓系統(tǒng)中液壓油得到充分循環(huán)。2）必要時(shí)，可將液壓缸進(jìn)油管(或回油管)拆開，使液壓油溢出，以到達(dá)單只液壓缸排氣效果。

氣蝕預(yù)防辦法4：維修時(shí)注意排氣2025/3/959機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第59頁(yè)1）減小與液體接觸表面振動(dòng)，以降低水擊現(xiàn)象發(fā)生。2）選取耐氣蝕材料。3）零件表面涂塑料、陶瓷等防氣蝕材料，也可在表面鍍鉻。4）改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)，減小表面粗糙度，降低渦流現(xiàn)象。5）水中添加乳化油，減小氣泡爆破時(shí)沖擊力。氣蝕其它預(yù)防辦法：2025/3/960機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第60頁(yè)第四節(jié)機(jī)械零件變形定義：機(jī)械零件或構(gòu)件在外力作用下，產(chǎn)生形狀或尺寸改變現(xiàn)象稱為變形。過量變形是機(jī)械失效主要類型，也是判斷韌性顯著征兆。變形量伴隨時(shí)間不停增加，逐步改變了產(chǎn)品初始參數(shù)，當(dāng)超出允許極限時(shí)，將喪失要求功效。2025/3/961機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第61頁(yè)變形種類1：彈性變形依據(jù)外力去除后變形能否恢復(fù)，變形可分為彈性變形和塑性變形。1）彈性變形：金屬零件在作用應(yīng)力小于材料屈服強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生變形稱為彈性變形。金屬零件在使用過程中，若產(chǎn)生超出設(shè)計(jì)允許彈性變形（稱為超量彈性變形），則會(huì)影響零件正常工作。2025/3/962機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第62頁(yè)變形種類2：塑性變形定義：機(jī)械零件在外載荷去除后留下來一部分不可恢復(fù)變形稱為塑性變形或永久變形。金屬零件塑性變形從宏觀形貌特征上看主要有翹曲變形、體積變形和時(shí)效變形等。2025/3/963機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第63頁(yè)變形種類2：塑性變形（1）翹曲變形當(dāng)金屬零件本身受到某種應(yīng)力（機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力等）作用，其實(shí)際應(yīng)力值超出了金屬在該狀態(tài)下抗拉強(qiáng)度或抗剪強(qiáng)度后，就會(huì)產(chǎn)生呈翹曲、橢圓和歪扭得塑性變形。常見于細(xì)長(zhǎng)軸類、薄板狀零件以及薄壁環(huán)形或套類零件。（2）體積變形金屬零件在受熱與冷卻過程中，因?yàn)榻鹣嘟M織轉(zhuǎn)變引發(fā)質(zhì)量體積改變，造成金屬零件體積脹縮現(xiàn)象稱為體積變形。2025/3/964機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第64頁(yè)降低變形辦法：（1）設(shè)計(jì)不但要考慮零件強(qiáng)度，還要重視零件剛度和制造、裝配、使用、拆卸和修理等問題。注意應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，降低制造時(shí)內(nèi)應(yīng)力和變形。（2）加工采取一系列工藝辦法來預(yù)防和降低變形。如對(duì)毛坯要進(jìn)行時(shí)效以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力；高精度零件在精加工過程中必須安排人工時(shí)效。（3）修理在修理中，應(yīng)制訂出與變形相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和修理規(guī)范；設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠、好用專業(yè)量具和工夾具；盡可能降低零件在修理過程中產(chǎn)生應(yīng)力和變形。（4）使用加強(qiáng)設(shè)備管理，制訂并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，不超負(fù)荷運(yùn)行，防止局部超載或過熱，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備檢驗(yàn)和維護(hù)。2025/3/965機(jī)電設(shè)備維修技術(shù)機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修技術(shù)培訓(xùn)課件第65頁(yè)第五節(jié)機(jī)械零件斷裂靜載荷和沖擊載荷 斷裂：材料在外力作用下發(fā)生局部開裂或分裂為兩個(gè)或者兩個(gè)以上部分現(xiàn)象。斷裂分類：脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂、過載斷裂斷裂過程：裂紋萌生和裂紋擴(kuò)展韌性：表示材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量能力。20