机械设备维修的基本概念• 一般磨损现象常表现为由于摩擦的机械性作用致使表面受伤而有所损 耗,进而摩擦面的温度因摩擦热而上升,由于热的作用会出现小小裂 痕,受这个原因的影响有时表面一部分剥落,如果温度过高,也会熔 化流走;在腐蚀的环境中,因腐蚀也会减量。
• 机械设备在运转时,零件各部位的磨损并非相同,随其工作条件而异, 但是磨损的发展,也有其规律。如图1-1所示中的曲线为组合机件磨 损的典型曲线。这条曲线具有三个明显的部分,分别表示不同的工作 时期。
• O1A段为初期磨损时期,即新组合机件的试运转磨合过程。在这时期 内曲线急剧上升,表示组合机件在工作初期具有较大的磨损,机件在 加工时所得到的最初不平度受到破坏、划伤或磨平形成新的不平度。 间隙由Smin增大到S初,但曲线趋近A点时磨损速度逐渐降低。
• 从这条曲线得知,机件在试运转以后,即为正常工作的开始。而正常 工作终了时,即转入事故磨损时期,达到了允许的极限磨损量。这时, 对机件必须进行修复或更换。机器的磨损可以分为两类,即自然(正 常的)磨损和事故(过早的、迅速增长的或突然发生意外的)磨损。
• 自然磨损是机件在正常的工作条件下,由于接触表面不断受到摩擦力 作用的结果。有时也是由于受到周围环境温度或腐蚀性物质作用的结 果,产生了逐渐增长的磨损。这种磨损是正常的,不可避免的现象。
• 事故磨损是由于对机器检修不及时,或维修质量不高,或因机件结构 的缺陷和材料质量的低劣以及严重地违反操作规程,所发生的剧烈磨 损而形成事故的现象。
• AB段为正常磨损时期(或叫稳定磨损时期),组合机件的磨损成直线 均匀上升,与水平线成 角。当机件工人经t小时达到B点时,间隙 增大为Smax。
• 经过B点后,磨损重新开始急剧增长,BC段为事故磨损时期,间隙 超过最大的允许极限间隙Smax 。由于间隙过大增加了冲击作用,润 滑油膜被破坏,磨损强烈,机件处于危险状态。这时如果继续工作, 则可能发生意外的故障。
• 机械设备在工作过程中,因机件间不断地摩擦或因介质的冲刷,其摩 擦表面逐渐产生磨损,因此引起机件几何形状改变,强度降低,破坏 了机械的正常工作条件,使机器丧失了原有的精度和功能,这称为机 械磨损。
• 根据黏着程度的不同,黏着磨损的类型也不同bd半岛·体育。若剪切发生在黏着结 合面上,表面转移的材料极轻微,则称轻微磨损,如缸套活塞环的正 常磨损;当剪切发生在软金属浅层里面,转移到硬金属表面上,称为 涂抹;如重载蜗轮副的蜗杆的磨损。若剪切发生在软金属接近表面的 地方,硬表面可能被划伤,称为擦伤;如滑动轴承的轴瓦与轴摩擦的 拉伤;当剪切发生在摩擦副一方或两方金属较深的地方,称为撕脱, 如滑动轴承的轴瓦与轴的焊合层在较深部位剪断时就是撕脱;
一定载荷作用下,在接触点发生塑性变形或剪切,使其表面膜破裂, 摩擦表面温度升高,严重时表面金属会软化或熔化,此时,接触点产 生黏着,然后出现黏着剪断再黏着再剪断的循环过程,这就形成黏着
• 1.1 机器的磨损规律 • 1.2 机械零件常见磨损类型 • 1.3 金属零件的断裂 • 1.4 机械零件的变形
• 在设备使用过程中,机械零件由于设计、材料、工艺及装配等各种原 因,丧失规定的功能,无法继续工作的现象称为失效。当机械设备的 关键零部件失效时,就意味着设备处于故障状态。机械设备越复杂, 引起故障的原因越多样化,一般认为是机械设备自身的缺陷(基因)和 各种环境因素的影响。机械设备自身的缺陷是由材料存在缺陷和应力、 人为差错(设计、制造、检验、维修、使用、操作不当)等原因造成的。 环境因素主要指灰尘、温度、有害介质等而这两大造成故障的因素都 可能引起设备的磨损。
• 机器的各个组成部分或零件间配合的破坏是机器故障产生的最显著表 象,而这主要是由于机件过早磨损的结果。因此,研究机器故障应首 先研究典型零件及其组合的磨损。磨损的定义就广义来说,系某种固 体之一部分(包括从原子大小到固体粒子大小的东西)因摩擦被除掉的 减量现象。
• 由上可知,自然磨损是不可避免的。因此,我们的任务就是要对机件 采取措施,提高机件的强度和耐磨性能,改善机件的工作条件,特别 是对机件进行良好的润滑和维护,从而减小磨损强度,达到延长机器 使用寿命的目的。
• 据估计,世界上的能源消耗中约有1/3 ~1/2是由于摩擦和磨损造 成的,一般机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废。摩擦是 不可避免的自然现象,磨损是摩擦的必然结果,二者均发生于材料表 面。磨损是一种微观和动态的过程,在这一过程中,零件不仅发生外 形和尺寸的变化,而且会发生其他各种物理、化学和机械的变化。
若摩擦副之间咬死,不能相对运动,则称为咬死,如滑动轴承在油膜 严重破坏的条件下,过热、表面流动、刮伤和撕脱不断发生时,又存 在尺寸较大的异物硬粒部分嵌入在合金层中,则此异物与轴摩擦生热。 上述两种作用叠加在一起,使接触面黏附力急剧增加,造成轴与滑动 轴承抱合在一起,不能转动,相互咬死。