机械故障诊断与维修

《机械故障诊断与维修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械故障诊断与维修（11页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第一章1. 故障的定义产品丧失规定的功能称为失效，对可修复的产品也称为故障。2. 故障的分类1. 按故障形成的时间规律分类1渐发性故障磨损故障2突发性故障2. 按故障因果关系分类（1）功能故障：指一个产品不能满足规定性能标准的现象。 完全丧失功能。达不到规定的性能水平。2潜在故障：是一种能指示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态。3. 按故障影响后果分类汽车故障分类：致命故障严重故障一般故障轻微故障。3. 造成故障的结构因素1. 机械结构因素1连接件配合性质的破坏动配合件间隙的增大。 静配合件的减弱。2零件间相互位置关系的破坏由于零件的磨损或变形造成：零件本身各工作面之间相互关系破坏。 不同零

2、件之间相互关系破坏。 3机构工作协调性的破坏2. 导致结构因素改变的能量因素能量因素导致零件出现缺陷，零件缺陷导致机器故障。 周围介质能量：环境、负荷，与操作有关。 机器运行的内部能量：热能、动能。 材料潜伏能量：内应力，与制造、装配有关。4. 可靠性、无故障性、耐久性的定义可靠性：机械产品在规定的条件下，在规定的时间内，无故障地完成其规定功能的能力。 无故障性产品在一定时间内连续不断地保持工作能力的性能。 耐久性产品在达到报废之前使用期间按规定进展维修，保持其工作能力的性能。5. 维修的概念对于可修复产品，从寻找、发现故障部位起，到修理、安装、调整、复原、试验、恢复正常工 作状态的全过程。6

3、. 可靠性设计和最正确可靠度可靠性设计：从经济观点在可靠性和维修性之间求平衡，获得最正确可靠度。制造费用与维修费用之和的最小值所对应的 R(t) 即为最正确 R(t)。7. 磨损的概念故障表现形式：磨损、变形、疲劳断裂、腐蚀等。磨损：机械设备在工作过程中，相对运动零件的外表上发生尺寸、形状、外表质量变化的现象。8. 磨料磨损的概念磨料磨损：由于摩擦副的一个外表存在硬的凸起局部，或者两个外表之间存在硬质颗粒，在发 生相对运动时，外表被挤压或刮削而破坏。9. 黏着磨损的机理摩擦副外表产生高温，材料外表强度降低，承受高压力的外表凸起局部相互黏着溶合，在相 对运动中被撕裂，使材料从强度低的外表转移到强

4、度高的外表。后果：摩擦副咬死或划伤。10. 疲劳磨损的概念与特点定义：摩擦副材料外表上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹，由于裂纹扩展而别离 出微片和颗粒的磨损形式。 特点：经过一定次数临界次数的循环接触应力作用才发生。11. 疲劳断裂的概念 指零件在经历反复屡次的应力或能量循环作用后才发生的断裂。12. 腐蚀的分类和条件1. 金属零件的化学腐蚀 金属和和外部介质直接起化学作用。如高温氧化、在非水溶液中腐蚀。 条件：金属外表只要存在腐蚀介质，就可能遭到腐蚀。2. 电化学腐蚀 金属在酸、碱、盐的水溶液中发生的腐蚀。 产生的条件：1存在电解质 2存在电位差13. 变形的定义和分类 定义：由于

5、受力的作用，使零件的尺寸或形状产生改变的现象。1弹性变形：指金属在外力去除后能完成恢复的变形。 变形量小，应力与应变成正比符合虎克定律。滞弹性变形：当应力低于金属弹性极限时，持续充分时间以后才变形。应力去除后，经过充分 时间才恢复简称弹性后效。（2）塑性变形：指金属在外力去除后，不能恢复的永久变形。 会引起组织结构和性能的变化产生加工硬化现象、剩余内应力、耐腐蚀性下降等。第二章1. 机械故障规律指故障率与使用时间的关系 故障率变化：早期故障期、偶然故障期、磨损故障期。1. 早期故障期在产品使用初期。 特点：故障率较高，随工作时间增加而下降。 故障原因：由于设计、制造、安装、调试等存在偏差。 需

6、要认真磨合、调试，尽量降低早期故障率。2. 偶然故障期是产品的有效寿命期。 特点：故障率低而且稳定。 故障原因：1偶然因素材料缺陷、操作失误、环境不利等，与使用时间关系不大。2零件早期损耗各零件寿命有长有短3. 磨损故障期在使用时间较长以后。 特点：故障率明显上升。 故障原因：零件磨损到一定程度，有的零件接近失效或已经失效。2. 配合件磨损规律，如何指导使用和维修 配合件磨损规律：表示配合件的磨损与使用时间的关系。3. 使用极限、允许极限使用极限指产品尚未达到损坏或不能工作状态，但继续使用，可靠性将降低到不能允许的程度。DOC. 是能否正常使用的界限。 达到此极限时，磨损急剧增加、性能急剧恶化

7、，必须修理。允许极限指产品在下次保养或修理之前还能继续维持正常可靠工作，不超出使用极限的状态。 是立即修理还是下次修理的界限。 用来判断能否继续工作一个修理间隔期，取决于维修制度。4. 大修、小修的定义、内容、要达到的标准大修：是全面彻底的恢复性修理。 要求：对整机拆卸检查，修复或更换已磨损的零部件，对根底件进展全面修理。 内容：恢复组合件的配合间隙或紧度、根底件的尺寸链、零部件之间的相互位置精度。修复后进展磨合、试验、调整、试运转。 大修后的机器，其各项性能指标要达到或接近新机器的标准。 小修：是局部性平衡性修理。目的：恢复机器局部部位的工作能力，使各总成之间的工作能力相互适应，使整机达到平

8、衡。 内容以汽车拖拉机为例：对发动机进展拆卸、检查与调整，修复或更换磨损的零件.对底盘只进展检查与调整，必要时局部拆卸，更换或修复已磨损的零部件。 小修后的机器要恢复到正常的技术状态。5. 机械维修方式的分类与概念维修方式包括： 维修内容、维修时间保证机器设备的可靠性和正常技术状态。 维修原那么使各项维修工作既适用、有效，又合理、经济。一、事后维修机器设备发生故障停机后再进展修理。二、定期维修按预订的时间间隔或检修周期来进展计划修理。三、视情维修不规定修理周期，而是定期或连续地进展对机械设备进展状态监测，根据监测结果、 故障开展趋势，在必要时进展修理。6. 计划预防维修制度的特点 按时保养，定

9、期检查，计划修理。 以机器主要零部件磨损规律为根底，决定修理类别、间距、内容。 特点：计划找出合理的使用期限修理间距。预防在发生故障前，即在零部件磨损达到极限值以前进展修理。第五章1. 机械故障诊断的概念 故障诊断：用不拆卸情况下便于测知的参数来间接推断机械的技术状态，判断是否存在故障包括 已显现的和潜在的故障、推算剩余寿命、预报故障趋势。2. 振动诊断如何判断故障，测量哪些参量 振动诊断就是通过对机器外部振动测量来诊断机器内部的毛病。 通过对实测振动信号的分析处理，借助一定的诊断策略，判断所测对象的运行状态。 振动幅度分析是否有故障？ 振动频率分析故障在哪？ 参量：按振动频率选择低频振动测位

10、移，中频振动测速度，高频振动测加速度。不正常的振动信息，频率X围一般超过1kHz，高频信息非常重要，因此加速度值和频率是 重要的参数。振动幅值测速度、加速度时采用有效值，反映振动能量大小。测量变形时采用位移峰 值，反映瞬时情况。3. 渗透检测的原理 用荧光渗透液或者着色渗透液来显示放大的缺陷痕迹，从而能用肉眼检查零件外表的开口缺陷。4. 磁粉检测的原理 把有横向裂纹的强磁性材料钢铁进展磁化处理，在裂纹处由于磁性不连续而呈现磁极，撒上磁粉，裂纹处吸附磁粉而显示缺陷。第六章1. 铸铁焊接的特点(1)产生裂纹 施焊时存在加热和冷却过程。 焊区体积膨胀和收缩，受到周围未加热区的阻碍，产生拉应力，超过铸

11、铁的抗拉强度时，产 生裂纹。 在焊接过程和焊后冷却过程都可能发生。(2)产生白口 白口铁：铸铁中的碳以渗碳体Fe3C丨形式存在。 焊区冷却时向周围传热快、冷却速度快，碳来不与石墨化，形成渗碳体。 白口铁的机械性能很差：塑性接近零，脆性大，硬度高，焊后不能加工。(3) 产生气孔和夹渣 产生气孔的原因：焊区有油污、碳燃烧，产生 CO 气体，焊条药皮含水份，产生氢气，冷却 时来不与排出。 产生夹渣的原因：铸铁含硅Si高，在高温下，硅与氧化合形成难熔氧化物SiO2。2. 什么是热焊法焊前将工件预热，在热状态下焊接，焊后保温缓冷。减小焊区与周围的温度差，以减小热应力和收缩应力，防止引起裂纹。 冷却时间长

12、，有利于石墨析出，防止出现白口。3什么是冷焊法，冷焊的工艺规X不预热或局部低温预热，采用电弧焊。 必须选择适宜的电焊条和工艺措施，才能保证焊接质量。(a) 准备工作：清洁工件外表、钻止裂孔，开坡口与气焊的要求一样烘烤焊条，使药皮枯燥，在200C烘烤2 h 。(b) 焊接规X :采取控制发热量的措施。减小热应力，防止产生裂纹； 减小熔深，防止母材元素向焊缝过渡而产生白口。规X选择：采用细焊条、小电流、短电弧；采取短段、断续、分散焊； 每焊一段，用尖锤敲击焊缝，消除应力、气孔； 厚件采用多层焊。第十章1.气缸圆柱度、圆度的检测与处理方案气缸圆柱度测量：磨损最大部位尺寸底端未磨损部位尺寸计算圆柱度误

13、差=磨损最大部位尺寸底端未磨损部位尺寸卄人叉2极限值：汽油机0.1750.250mm，柴油机0.10mm。达到或超过此值，应进展镗缸、磨缸。 圆度测量三个位置：磨损最大处活塞在上止点时第一道活塞环位置 气缸中部下部磨损最小处。每个截面测量纵横两个方向。计算圆度误差：在同一截面上，互相垂直的两直径之差的 1/2极限值：汽油机0.0500.063mm柴油机0.0500.075mm达到或超过此值，应进展镗缸、磨缸。2. 修理尺寸法 用机械加工的方法对配合件中的某一个零件改变尺寸加大或缩小，恢复原来的形状精度 和外表粗糙度，并更换与之相配合的零件，恢复正确的配合。 只考虑恢复配合性质，允许加工后的尺寸

14、修理尺寸与原来的标准尺寸不同。 对易损零件，国家制订了修理尺寸标准，并且由配件厂供给修理尺寸的配件。3. 气缸修理尺寸确实定 在气缸标准直径上，每加大0.25mm为一级，分为6级。 不同型号的发动机，允许加大的级数不同。 修理尺寸：X 三Dmax + X Dmax磨损最大气缸的最大直径mm X以直径计算的加工余量mm一般为0.10.2mm包括镗缸和磨缸的余量4. 曲轴裂纹的处理方案处理：轴颈轴向裂纹，未裂至两端圆角处或油孔处时，允许使用。轴颈横向裂纹，浅裂纹经过磨削能消除的，允许磨削修复，裂纹深的应予更换曲轴。5. 曲轴轴颈磨损的检测与处理方案圆柱度误差：测量：磨损最大部位的最小直径磨损最小部

15、位的最大直径计算：圆柱度误差=直径差值的1/2处理：圆柱度误差0.0125mm时，应进展磨削。其它外表损伤：擦伤、起槽、烧蚀等，可通过观察发现。处理：小修时，对轴颈的较轻的外表损伤，可手工修磨。6. 曲轴修理尺寸确实定 在轴颈标准直径上，每缩小0.25mm为一级。 不同发动机允许缩小量不同，最大缩小量不超过1.5mm。 修理尺寸：X Dmin X Dmin轴颈磨损最大部位的最小直径mm X以直径计算的加工余量mm，取0.10.2mm7. 为什么要磨合 零件外表有加工痕迹、外表存在几何形状误差和相互位置误差。摩擦外表实际接触面积极小，单位 面积承载压力很大。如直接投入负荷运转，将剧烈磨损。磨合的

16、目的：防止破坏性磨损。以最小的磨损量和最短的磨合时间，改善零件外表的几何形状，消除 安装偏差，建立起适合于工作条件要求的配合外表。8. 什么是磨合 配合件靠相互运动进展精细加工的过程。9. 怎样磨合 在良好的润滑条件下，先低转速、无负荷运转，然后逐渐提高转速和负荷，直到额定工况。10. 发动机的磨合工艺(1) 磨合前的准备 将发动机安装到试验台上。 加磨合用机油，检查无漏水、漏油。(2) 发动机的冷磨合 用试验台带转发动机。无压缩冷磨合：不装喷油器或火花塞。有压缩冷磨合：装上喷油器或火花塞。 冷磨合完毕后，换机油，清洗油底壳和机油粗滤器，检查和调整气门间隙、供油提前角。(3) 发动机的热磨合 启动发动机。 无负荷热磨合：控制转速由低到高。 有负荷热磨合：保持规定的转速，逐渐增加扭矩。