工程机械维修

工程机械维修李德泉目录•第一章机械设备的老化与故障理论•第二章可靠性理论与维修理论•第三章摩擦与润滑•第四章机械零件的失效分析•第五章机械零件的修复技术与再制造•第六章典型零件的修复•第七章机械修理过程的主要工艺及修理管理•第八章现在柴油机典型修理装配工艺•第九章工程机械底盘修理课程概述工程机械的高精度、自动化、复杂化的发展，使得其维修比较困难，同时有促进了以检测与诊断技术为基础、可靠性为中心、多种维修方式相结合的维修模式的更快发展。工程机械销售的发展要求服务技术手段的提高，也就要求服务人员对故障理论的理解。工程机械的发展势必会促进工程机械再制造工程的发展。这些都要求工程机械专业的学生对于工程机械维修理论和方法进行系统的学习，《工程机械维修》是工程机械专业的一门专业课，主要解决工程机械维修理论和维修方法的系统学习。它是在学习专业基础课和相应的专业课的条件上，对于所学专业知识，结合工程机械专业特点，进行系统的整合，所以学生在学习本门课时，必须对于原来学习过的知识进行复习、总结。对于扩充知识进行资讯整合。维修的发展方向概论•1.对维修重要性的认识逐步提高•2.维修的方式逐步改革•3.检测技术发展迅速•4.仪器检测与经验判断相结合，简易检测与精密检测相结合•5.检测仪器的使用简单化•6.检测技术软件的开发与应用普及化•7.检测标准逐步建立，国产化检测设备发展迅速•8.维修新技术、新工艺与成熟的维修技术相结合•9.旧件修复专业化已得到重视•10.维修管理人员的培训引起重视•11.逐步采用“以可靠性为中心的维修分析方法”•12.机械设备修理工作的原则“预防为主，定期检测，视情修理”广泛推行学习方法•一、必须搞懂的，需要掌握的；•二、不光要搞懂，而且要记忆；•三、只要了解，懂得资讯。第一章机械设备的老化与故障理论第一节机械设备的老化及起因第二节老化规律及补偿第三节机械故障理论概述第四节故障理论及故障规律教学目的：1、理解机械的老化及老化规律2、掌握故障产生机理及故障规律4课时第一节机械设备的老化及起因•老化的分类1、有形老化2、无形老化•老化的数量指标•老化的起因1、周围介质能量的作用2、机械内部机械能的作用3、在制造中聚集在机械零件材料内部的潜伏能量的作用1、1机械设备的老化•机械设备无论设计和制造得多么完美，都会随着长期的使用、保管或闲置过程产生工作能力下降，精度降低，价值贬低，可靠性降低等现象，这种现象称为老化（或劣化）。研究老化的规律，研究对机械设备造成有害作用的根源及相应对策是机械维修的重要内容及理论基础。1、2老化的分类（一）有形老化第Ⅰ种有形老化一般表现在：1）零部件的原始尺寸，甚至形状发生改变；2）零部件之间的公差配合性质发生变化，精度降低；3）零件破坏。1、2老化的分类•正常老化指的是在正常使用条件下发生的不可避免的老化，如机械摩擦磨损•不正常老化指的是在一般情况下可以避免的一类老化，若非正常的快速磨损或灾难性磨损。•对于不正常老化应采取各种措施消除其根源和发生的条件；对于正常老化则应设法减缓其产生和发展的过程速率。•第Ⅰ种有形老化与使用时间和强度有关。1、2老化的分类•第Ⅱ种有形老化为：由于自然力的作用，在保管和闲置过程中造成变形、金属锈蚀、材料老化变质等。•1、第Ⅱ种有形老化与闲置时间和保管状态有关，时间久了会自然丧失精度和工作能力。•2、技术进步常与提高速度、压力、载荷和温度相联系，这些会加剧机械的有形老化•3、当机械老化到一定程度时，其使用价值降低，使用费用提高。1、2老化的分类•（二）无形老化•1．由于科技进步使生产率提高，劳动耗费降低，生产工艺改进，增大生产规模等原因，虽机械设备的技术结构和经济性能并未改变，但再生产该种机械的价格降低，而使其贬值的现象，叫做第Ⅰ种无形老化。•2．由于不断出现结构更合理、技术性能更佳、效率更高、经济效益更好的新型机械设备，使原机械显得技术陈旧、功能落后而产生的经济老化（原机械的价值相对降低）称作第Ⅱ种无形老化。1、2老化的分类•无形老化是社会生产力发展的结果，老化愈快，说明科技进步愈快。因此对无形老化我们不能防止它，而应认真研究其规律，使机械购入后，尽早尽快投入使用，提高利用率，在经济寿命期间内创造更多的价值，取得较高的经济效益。老化有形老化无形老化第二种有形老化第一种有形老化第一种无形老化第二无有形老化正常老化不正常老化老化有形老化无形老化第二种有形老化第一种有形老化第一种无形老化第二无有形老化正常老化不正常老化1、2老化的分类K1010)]1)(1(1[1)1(KKKPRKKKKKKR100101)1)(1(可见机械设备的残值等于再生产的价值减去维修费用。当，则，机械设备还有残值；，表明机械设备已无价值；若，则，此时机械设备不再具有维修的意义RK10K0,1KRKRK10K——考虑到第Ⅰ、Ⅱ种无形老化时该机再生产或再购入的价值。R——修复所有老化零件需要费用K——为机械设备的残余值老化的数量指标010)]1)(1(1[1)1(KKKPRKKKKKKR100101)1)(1(可见机械设备的残值等于再生产的价值减去维修费用。当，则，机械设备还有残值；，表明机械设备已无价值；若，则，此时机械设备不再具有维修的意义RK10K0,1KRKRK10K——考虑到第Ⅰ、Ⅱ种无形老化时该机再生产或再购入的价值。R——修复所有老化零件需要费用K——为机械设备的残余值老化的数量指标K11、4老化的起因•无形老化的产生主要是因为科技进步引起。•引起有形老化的原因较多，从能量的角度考察可归纳为三类：•一、周围介质能量的作用。1．热能；2．化学能；3其它形式的能量；4．操作和修理机械的人员因误操作或操作不合要求。•二、机械内部机械能的作用。•三、在制造中聚集在机械零件内部潜伏作用的能量。思考题设备产品为什么会有“老化”,举出生活中老化的例子。第二节老化的规律及补偿•老化的共同规律1、零件寿命的不平衡性和分散性2、机械设备的地区性和递减性3、机械·设备·性能和效率的递减性4、材料性能的不可递减性•老化过程的分类•老化后的补偿2、1老化的共同规律•（一）零件寿命的不平衡性和分散性•（二）机械设备寿命的地区性和递减性•（三）机械设备性能和效率的递减性•（四）材料性状的不可逆性2、2老化过程的分类•根据老化过程涉及到的是零件整体或者仅仅是零件表面层，并按外部特征（损伤类型）进行分类。•损伤是机械零件发生诸如磨损、变形、腐蚀、断裂、老化等等现象的通称。•在上述分类中零件整体可能发生破坏、变形和材料性能变化，其中破坏是最具危险和灾难性的老化过程。而零件的表面层由于直接受到温度、介质和机械等外部作用，最易发生老化。粗糙度、硬度、应力状态、反射能力等变化表面层性能的变化粘着（粘附、内聚、吸附、扩散）、积垢、粘结粘着锈蚀、浸蚀、气蚀、烧蚀、裂纹腐蚀腐蚀磨损（擦伤）、表面层疲劳、挤压损伤、材料转移磨损零件表面材料组织、化学成分、机械性能、塑性、污染程度（燃料油、润滑油）等变化材料性能变化塑性变形、蠕变、弯曲、扭曲变形韧性破坏、脆性破坏破坏零件整体老化过程的不同类别老化过程的外部特征（损伤类型）项目粗糙度、硬度、应力状态、反射能力等变化表面层性能的变化粘着（粘附、内聚、吸附、扩散）、积垢、粘结粘着锈蚀、浸蚀、气蚀、烧蚀、裂纹腐蚀腐蚀磨损（擦伤）、表面层疲劳、挤压损伤、材料转移磨损零件表面材料组织、化学成分、机械性能、塑性、污染程度（燃料油、润滑油）等变化材料性能变化塑性变形、蠕变、弯曲、扭曲变形韧性破坏、脆性破坏破坏零件整体老化过程的不同类别老化过程的外部特征（损伤类型）项目2、3老化后的补偿机械设备老化形式可消除性的有形老化不可消除性的有形老化第Ⅱ种无形老化第Ⅰ种无形老化修理更换更新现代化机械设备老化的补偿方式机械设备老化形式可消除性的有形老化不可消除性的有形老化第Ⅱ种无形老化第Ⅰ种无形老化修理更换更新现代化机械设备老化的补偿方式机械设备老化形式与其补偿形式的相互关系思考问题根据已学的机、电、液、柴知识说明老化的一般规律第三节机械故障的理论概述•机械故障的定义•机械故障的分类•机械故障的度量1、累计故障率2、故障密度3、故障率4、平均故障间隔时间和平均寿命时间)(t3、1机械故障的定义•机械设备（系统）或零部件丧失了规定功能的状态，通常把机械丧失规定的功能称为功能故障，简称故障。•故障是不合格的状态。•对于故障，应明确规定的对象﹑规定的时间﹑规定的条件规定的功能和一定的故障程度。如一定的故障程度应从定量的角度来估计功能丧失的严重性。通常见到的发动机发动不起来，汽车刹车不灵，机械传动系统运转不平稳，发动机的功率降低，工作机械的工作能力下降，燃料和润滑油的消耗量异常增加等都是机械故障的表现形式，当其超出了规定的指标，即发生了故障。3、2故障的分类•机械设备的故障可从不同的角度进行分类，我们按其性质、原因、影响程度、故障发生时间等做分类故障的发生有一定规律有规则故障故障发生的时间是随机的随机故障导致某些功能丧失的故障部分性故障导致完全丧失功能故障（广义而言，随使用情况而定）完全性故障轻度影响机械正常使用，能在日常保养中用随机工具轻易排除的故障轻度故障明显影响机械正常使用，较短的有效时间可以排除的故障一般故障严重影响机械正常使用，较短的有效时间内无法排除的故障严重故障可能导致人身伤亡，引起机械报废或造成重大经济损失的故障致命故障机械由于受内外部自然因素影响引起磨损、老化、疲劳等导致的故障自然故障机械本身因设计、制造、选用材料不当等造成某些薄弱环节而引发的故障先天性故障不按规定的条件使用机械而导致的故障错用性故障由于设计、制造、修理、使用、运输、管理等方面存在问题，使机械丧失功能的故障人为故障故障逐渐发展，但尚未在功能方面表现出来，却又接近萌芽，能够鉴别潜在故障产品不能继续完成自己功能的故障，可直接感受或测定功能故障包括早发性、突发性、渐进性故障的特征，故障发生的时间不定复合型故障通过事前测试或监控可以预测到的故障渐进性故障通过事前测试或监控不能预测到的故障，其特点是具有偶然性和突发性突发性故障产品由于设计、制造、装配、调试缺陷而引起的故障早发性故障某些零件已损坏，需要更换或修理才能恢复永久性故障短期内丧失某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需要换零件间断性故障故障定义故障类别故障的发生有一定规律有规则故障故障发生的时间是随机的随机故障导致某些功能丧失的故障部分性故障导致完全丧失功能故障（广义而言，随使用情况而定）完全性故障轻度影响机械正常使用，能在日常保养中用随机工具轻易排除的故障轻度故障明显影响机械正常使用，较短的有效时间可以排除的故障一般故障严重影响机械正常使用，较短的有效时间内无法排除的故障严重故障可能导致人身伤亡，引起机械报废或造成重大经济损失的故障致命故障机械由于受内外部自然因素影响引起磨损、老化、疲劳等导致的故障自然故障机械本身因设计、制造、选用材料不当等造成某些薄弱环节而引发的故障先天性故障不按规定的条件使用机械而导致的故障错用性故障由于设计、制造、修理、使用、运输、管理等方面存在问题，使机械丧失功能的故障人为故障故障逐渐发展，但尚未在功能方面表现出来，却又接近萌芽，能够鉴别潜在故障产品不能继续完成自己功能的故障，可直接感受或测定功能故障包括早发性、突发性、渐进性故障的特征，故障发生的时间不定复合型故障通过事前测试或监控可以预测到的故障渐进性故障通过事前测试或监控不能预测到的故障，其特点是具有偶然性和突发性突发性故障产品由于设计、制造、装配、调试缺陷而引起的故障早发性故障某些零件已损坏，需要更换或修理才能恢复永久性故障短期内丧失某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需要换零件间断性故障故障定义故障类别早发性故障突发性故障渐进性故障复合型故障按故障发生时间功能故障潜在故障按故障表现形式错用性故障先天性故障自然性故障按产生原因完全性故障部分性故障按影响程度轻度故障一般故障严重故障致命故障按故障造成后果随机故障有