机械设备的管理及其维护

机械设备的管理及其维护第一章机械总论第一节机械的功用与组成一、机械的功用机械或称为机器，它是劳动人民在长期的生产斗争中创造的，并随着生产的不断发展而发展着。机器做为重要的劳动工具，它构成了生产力的重要组成部分，它可以减轻工人的劳动强度，改善劳动条件、提高生产率，帮助人们创造更多的社会财富。二、机械的组成生产中的所使用的机器种类成千上万，结构和功用又各不相同。但从机器的组成角度来看，它们又有共同点，任何机器一般都由三大部分组成。即动力部分、工作部分、传动部分。1）、工作部分（工作机）它是直接实现工艺动作部分，在选择动力部分（一般情况为电动机）及中间传动机构时，都必须根据工作部分运动的要求及受力情况而定，机器通过工作部分做有用的功。2）、动力部分（原动机）；它是机器的动力来源。3）、传动部分（传动装置）；它是工作机与原动机之间的联系环节，即原动机的运动和动力通过传动装置传递给工作机。传动部分主要由一些传动机构（如皮带、链条、齿轮、蜗轮蜗杆、螺旋、联杆机构等）及一些联接及控制部件（联轴器、离合器等）所组成。三、传动机构的作用在生产实践中，应用着各种各样的机器，原动机通常为电动机。而传动部分常用皮带、齿轮、链条等传动机构。传动部分一般分为两大类：磨擦传动、啮合传动。磨擦传动：皮带传动、磨擦轮传动；啮合传动：齿轮传动、链轮传动、蜗轮传动。1）传动比：反映机构转速变化（增速、减速）特点的主要参数是传动比，它是主动轮与从动轮转速的比值。2）效率：3）圆周速度：4）圆周力：5）扭矩：传动机构的作用；两传三改变两传：传递运动、传递扭矩。三改变：改变转速、改变扭矩、改变运动形式。四、衡量机器的质量标准机器的好坏拿什么来衡量呢，我们认为只有具备了使用可靠、操作简单、维修方便，体积小、重量轻、寿命长、效率高、成本低，自动化程度高。满足这些条件可称为是台好机器。1、使用可靠，操作简单。就是要求机器很好的满足工艺要求，使用中不易出毛病，不影响生产。2、效率高；是指机器生产率高，要求在功率一定的情况下机器生产的产品数量多，质量好。3、寿命长：就是要经久耐用，主要构件要有足够的强度，刚度及耐磨性。4、体积小、重量轻：减轻机器的重量，减小体积，意味着用同等数量的材料，可以造出更多的机器，可节省材料，降低成本。5、自动化程度高第二节机械零件的认识机器的三个组成部分中，无论那一部分都是由许多零件构成，零件都要进行加工制造。所以零件是组成机器的基本制造单元体。在我们分析机器构造时，就要从每个零件分析入手。构件：什么是构件，构件可以是一个零件也可以是多个互相没有相对运动的零件组成，它是组成机构的基本运动单元体。机构：机构是由构件连在一起，用来实现确定的运动一、螺纹联接与螺旋传动1、螺纹联接机器上的零件很多，用螺栓、螺母或螺钉把它们联接起来，它们是靠螺纹联接起到联接作用的故称螺纹联接。2、螺纹的分类及特点a、按螺纹形状分：三角矩形梯形锯齿形b、按螺旋线分：单头双头三头多头c、按螺旋线方向分：左旋右旋3、螺旋传动螺旋传动的特点：a、可以把回转运动转换成直线运动螺母不动：螺旋旋转并轴向移动螺母旋转：螺旋轴向移动螺旋转动：螺母做轴向移动b、降速比大；可用于慢速传动及微量调整c、增力机构；用很小的力能获得较大的力d、可以自锁：e、传动平稳，结构简单：缺点：效率低二、皮带传动皮带传动是靠摩擦力传递运动和动力的。可分为：平皮带和三角皮带。优点：1、可用在两轴中心距较大的地方；2、工作平稳无噪音，并能缓和载荷冲击；3、过载时，将引起皮带打滑，可防止其它零件的损坏；4、结构简单，保养维护方便，成本较低；缺点：1、外廓尺寸较大，不紧凑；2、不能保证准确的传动比；3、效率低。三、链传动链传动是以链条为中间挠性件，是以链节和链轮轮齿连续不断的啮合来传递运动和动力的。链传动的主要优点：1、中心距可大可小；2、传动比准确；3、一个传动轮可带动多个传动轮；4、和皮带比较，作用在轴上的力较小。机械传动中用的传动链有套筒链、齿形链、套筒滚子链。用的比较广泛的是套筒滚子链。四、齿轮传动齿轮传动是目前机械传动中应用最广泛，最主要的一种传动。和其它传动相比齿轮传动的主要优点为：效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长，传动比准确，适用的功率、速度范围广。缺点：制造安装精度要求高，成本高，不适于较大的中心距。按齿轮传动间的相互位置和轮齿形状，可分为：齿轮传动圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动（用于两轴平行）（用于两轴相交）直齿斜齿八字齿内啮合齿轮齿条直齿曲齿五、蜗杆传动蜗杆传动是用来传递两交错轴间的运动和动力的啮合传动，通常轴间的交错角为90°。根据蜗杆的形状可分为：圆柱、圆弧面。蜗杆传动的优点：1）有准确的传动比；2）传动比大；3）工作平稳。蜗杆传动的缺点：1）工作效率低；2）消耗有色金属。适用范围：适用于传动轴交错90°，传动比大而传动的功率不大或间歇工作的传动而要求紧凑的地方。六、轴、轴毂联接、轴毂和轴承1、轴轴是组成机械的重要零件。它支撑着其它转动件回转并传递扭矩，同时它又通过轴承与机架联接。所有零件都围绕着轴心线做回转转动，形成一个以轴为基准的组合体。轴的分类：按作用分1）转轴，承受弯矩、传递扭矩。2）心轴，传递扭矩、或承受弯矩。按轴线的形状分1）直轴；2）曲轴；3）软轴。2、轴毂联接安装在轴上的传动件，都是以它们的轮毂部分和轴联接在一起，轴毂联接主要方法是键和花键联接。键联接分类：A、平键B、楔键C、半圆键D、切向键花键：A、矩形花键B、渐开线花键3、轴承轴承是机械的重要组成部分轴承分两大类：滚动轴承、滑动轴承1）滚动轴承：按承受载荷的方向又可分为A、向心轴承；B、推力轴承；C、向心推力轴承。2）滑动轴承滑动轴承与滚动轴承相比具有下列优点：A、用于受重载或有冲击的部分；B、用于高速旋转的部位；C、用于中间轴颈；D、结构简单、价格低廉。滑动轴承的结构：A、整体式轴承；B、剖分式轴承；C、调心式轴承。七、联轴器、离合器和制动器1、联轴器和离合器的功用联轴器是用于联接两个轴使之成为一个整体的部件；离合器是用于在不停机的情况下可以把两个轴联起来，或把联着的两个轴分开的部件。一台机械设备通常是由：原动机、传动机构、执行机构三部分组成。在运转过程中，这三部分需要联接起来，共同完成指定的。这个联结动作通常是用联轴器和离合器来完成的。A、联轴器的分类；联轴器固定式可移动式套筒联轴器凸缘联轴器刚性联轴器弹性联轴器十字滑块联轴器齿轮联轴器链条联轴器挠性爪形联轴器弹性柱销联轴器轮胎联轴器木销联轴器爪形弹性联轴器梅花形弹性联轴器B、离合器的分类；离合器爪式离合器齿轮离合器摩擦离合器超越离合器电磁离合器2、.制动器为使机器或重物能准确的停在需要的位置上，或者控制重物下降的速度，需要有一个装置来完成这项任务，这种装置叫做制动器。常用的制动器主要有两大类：块式制动器和带式制动器。第二章设备管理的基本原理、内容和任务第一节设备管理的基本原理一、设备管理的意义设备是进行生产的劳动手段，是生产力的组成要素。加强设备管理，搞好设备维护，使设备经常处于完好状态。延长设备的使用寿命不仅对增加产量和品种、提高劳动生产率、减少消耗、降低成本、保证工人安全具有重要的意义，而且对改善企业的生产技术面貌，加快工业发展的速度，保护生产力也具有重要的意义。1、现代化的企业，装备着大量的复杂的种类繁多的设备，它们经常处于高温、高压、粉尘、蒸汽笼罩的环境中工作，条件恶劣、设备磨损量大。只有通过有效的设备管理，才能保证设备的正常运转，保证设备和人身的安全。2、生产连续运行、工作负荷大、强度大，对设备管理提出更高的要求。3、生产环节多、关系复杂，其中某个环节的设备发生故障，就会破坏生产节奏，使企业的生产发生波动，而每次波动都需要一定的时间，采取一定的措施才能恢复到原有的水平。在不断发展的情况下，设备的大型化、自动化、高速化、连续化，能源消耗低、不污染环境、安全可靠、维修方便等日益提高，做好设备的管理工作，防止设备损坏，具有特殊的重要意义。4、设备的完好程度，直接影响着产品质量（成分、精度等）如果设备存在隐患，不仅不能保证正常生产，而且产品的质量也不可靠。只有加强设备管理，才能保质保量的完成生产任务。由此可知，设备管理是一项十分重要的工作，只有搞好设备管理才能用最少的人、财、物求得最佳的经济效果，才能充分发挥设备潜力，更好的完成生产任务。特别是现代化生产，必须首先搞好设备，这是一条规律。二、设备管理的基本原理设备在使用过程中，必然发生磨损，设备的实际性能,不可能保持在与初始值相等的水平。因此，研究和掌握设备磨损与低劣化倾向的规律，是设备管理的重要工作之一。1、设备磨损的形式一般磨损可分为两种：有形磨损和无形磨损。A、设备的有形磨损设备在使用或闲置过程中，其实体所发生的磨损、损坏或低劣化称为有形磨损。设备的磨损，在一般情况下，大致可分为三个阶段：（1）初始磨损阶段，（2）正常磨损阶段，（3）剧烈磨损阶段。磨损正常磨损阶段量初级磨损剧烈磨损阶段时间B、设备的无形磨损由于科学技术的高速发展，从前制造出来的设备与现在最新水平的设备相比，表现出来的性能差、效率低劣、维修费用高、价格贬值等现象，叫设备的无形磨损。设备管理工作的任务，就是设法延长初始磨损阶段，其途径是缩短初期磨损的时间与磨损速度，使磨损上升的速度缓慢，具体工作是使用和维护好设备。2、设备故障的形态设备磨损到一定程度，就要发生故障，故障的发生也有其本身发展规律。从设备使用直到严重磨损的全过程，其故障可分为三个阶段。故障初始故障偶发故障磨损故障率浴盆曲线使用时间（1）初始故障：由于设计、制造、安装上的缺陷。（2）偶发故障：由于操作错误。（3）磨损故障：设备的零、部件寿命到期。所谓设备故障，就是指设备在运行过程中，突然发生丧失部分功能或全部功能的现象，可分为两类：（1）劣性故障------特性逐渐劣化，产生机能降低的故障。（2）突然故障------突然发生，并使机能完全丧失。生产能力物质寿命特性曲线图使用年限图中可以看出1）、OABCD：运转维修正常；2）、OAEFG：改造革新维修措施良好；3）、OAHIJ；维修质量低劣。设备使用，经过一段运转才能达到最大的生产能力和最好的技术状况，即OABCD曲线，这是一般规律。设备磨损和低劣化倾向是不以人们的意志为转移的规律。在我们做好设备保养的同时，应该预见其性能状况降低的程度，即设备的故障预测，可根据经验数据及检查技术而得到。性AC标准性能能M1故修事障理前予M3时修测间理故障时间设备故障规律设企业设备低劣化倾向沿A----B2----M2曲线变化。其中某一部件由于维修，使用不当而发生故障，即A----B1曲线，当性能降低B1使设备停止运转,为了使设备恢复到B2点水平继续运转，需更换，维修部件，造成生产中断时间B1B2。这种在故障发生后的修理，叫做“事后修理”。当B1故障排除后，设备性能恢复到B2水平。但其低劣化的倾向是按B2---B3的虚线还是按B2---M2的实线进行，尚未可知。在处理上有这样几种可能：A、使用不当或维修保养存在问题；B、材质存在问题应做相应的调整；C、设备的薄弱环节，通过强制保养或中小修予以解决。设备性能沿A---B2---M2曲线变化达到M2设备将停止运转。这种情况可以预测知道，设备恢复到M1性能时，需休息一个时期。若设备未到M2点前就加以维修，可使其提高性能，使设备使用期延长，即进行计划检修。第二节设备管理的内容和任务一设备管理的内容1、设备的概念所谓设备是指为了进行生产活动，对投入的劳动力和原材料所提供的必需的相关劳动资料的总称。2、设备管理所谓设备管理，就是根据企业的经营方针和目标，从设备的调查研究入手。对有关设备的规划、设计、制造、选购、安装、使用、维修、更新、改造，直至报废的全过程。相应的进行一系列技术、经济、组织等活动的总称。设备管理工作涉及面比较广泛，一般可分为两种，设备的经济管理和设备的技术管理，设备管理是对设备运动全过程的管理，可称为设备的技术管理。设备管理的内容可归纳为：正确的使用设备，及时维护保养设备，按计划检修设备，正确选购