機(jī)械設(shè)備維修的理論基礎(chǔ)
一、機(jī)械故障
(1)機(jī)械故障的概念
機(jī)械設(shè)備喪失了規(guī)定性能的狀態(tài)，稱(chēng)為機(jī)械故障。
(2)機(jī)械故障的類(lèi)型
1、按故障發(fā)生速度分類(lèi)
(1)漸發(fā)生故障
(2)突發(fā)性故障
(3)復(fù)合型故障
2、按故障后果分類(lèi)
(1)功能故障
(2)參數(shù)故障
3、按故障的危害程度分類(lèi)
| 故障頻繁程度 | 影響程度等級(jí) | 排除緊急程度 |
| 非常容易發(fā)生 | 一級(jí)重大故障 | 需立即排除 |
| 容易發(fā)生 | 二級(jí)重大故障 | 盡量快排除 |
| 偶爾發(fā)生 | 三級(jí)重大故障 | 生產(chǎn)間歇時(shí)排除 |
| 極少發(fā)生 | 四級(jí)重大故障 | 大中修期間排除 |
另外，還可以故障出現(xiàn)的情況分為已發(fā)生的實(shí)際故障和未發(fā)生的潛在故障；也可以根據(jù)故障發(fā)生的原因或性質(zhì)分為人為故障和自然故障等?？傊芯抗收项?lèi)型的目的是通過(guò)分析各種故障對(duì)設(shè)備功能、參數(shù)、零部件失效形式的影響，從而在設(shè)計(jì)，使用中采取改進(jìn)措施，減少或杜絕故障發(fā)生，保證人員和機(jī)械安全。
(3)機(jī)械故障的規(guī)律
機(jī)械故障隨時(shí)間變化的規(guī)律叫機(jī)械的故障規(guī)律。用壽命特性曲線，也稱(chēng)“浴盆曲線”來(lái)描述機(jī)械故障時(shí)效率隨使用時(shí)間的變化關(guān)系。
壽命特性曲線分為三個(gè)階段:
第一階段為早期故障期，即由于設(shè)計(jì)制造保管運(yùn)輸安裝等原因造成的早期故障。其故障率較高，但容易排出。
第二階段為正常運(yùn)轉(zhuǎn)期，亦稱(chēng)隨機(jī)故障期。機(jī)器經(jīng)跑和、調(diào)整，故障率逐漸下降并趨于穩(wěn)定。在該階段內(nèi)僅有突發(fā)性故障，一般故障率較小。這一階段表征了機(jī)械的有效壽命。
第三階段為耗損故障期，由于零件的磨損、腐蝕、疲勞等原因造成故障上升率，這時(shí)對(duì)機(jī)器進(jìn)行大修，更換達(dá)到壽命的零部件，加強(qiáng)維護(hù)，可延長(zhǎng)使用期。但一般大修費(fèi)用可能較高，大修后的機(jī)器性能往往不如新機(jī)器。
(4)機(jī)械故障發(fā)生的原因
了解故障發(fā)生的原因，為合理的維修設(shè)備延長(zhǎng)其使用壽命，進(jìn)而采取有效措施，防止故障的發(fā)生，具有重要的實(shí)際意義。
機(jī)械設(shè)備故障的原因是多種多樣的，歸納起來(lái)有：(1)機(jī)械設(shè)備自身缺陷影響(2)環(huán)境因素影響(3)時(shí)間因素影響
二、機(jī)械零件的失效形式
（一）變形失效
變形失效件體現(xiàn)為：
不能承受規(guī)定載荷；不能起到規(guī)定作用；與其他零件的運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生干擾。變形一在某種程度上減弱了零件規(guī)定功能，可以是塑性的或彈塑性的變形基本類(lèi)型：尺寸變形或體積變形（長(zhǎng)大或縮?。┖托螤钭冃危ㄈ鐝澢吐N曲）。
彈性變形失效：
變形量是在彈性范圍內(nèi)變化，是剛度問(wèn)題。桿，柱類(lèi)，軸類(lèi)零件，靠摩擦力傳動(dòng)的零件等彈性變形會(huì)帶來(lái)失效的問(wèn)題．影響彈性變形主要因素：零件形狀、尺寸、材料的彈性模量，零件工作溫度和載荷的大小
塑性變形失效：
是外加應(yīng)力超過(guò)零件材料的屈服極限時(shí)發(fā)生明顯的塑性變形。塑性變形影響因素：除彈性變形中所論影響因素外，還有材料缺陷，使用不當(dāng)，設(shè)計(jì)有誤等，其中特別是熱處理不良更為突出。如齒輪的齒部高頻淬火，可能因溫度控制不妥造成裂紋。
翹曲變形失效：是一種與方向上常產(chǎn)生復(fù)雜規(guī)律的變形而最終形成了翹曲的外形而導(dǎo)致失效．
（二）斷裂失效
1. 斷裂分類(lèi)
(1)按斷裂性質(zhì)分
韌性斷裂—材料斷裂之前發(fā)生明顯的宏觀塑性的斷裂，
脆性斷裂一指材料在斷裂之前不發(fā)生或發(fā)生很小的宏觀可見(jiàn)的塑性變形的斷裂．
韌性—脆性斷裂——又稱(chēng)準(zhǔn)脆性斷裂．是一種塑性和脆性混合的斷裂，
(2)按斷裂路徑分：
沿晶斷裂，穿晶斷裂，混晶斷裂．
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對(duì)金屬材料的室溫拉伸或沖擊試樣的斷口宏觀觀察，可以看到其斷口可分為纖維狀區(qū)，放射狀區(qū)及剪切唇區(qū)三個(gè)不同的區(qū)域．
(1)腐蝕失效
腐蝕一是金屬暴露于活性介質(zhì)環(huán)境中而發(fā)生的一種表面損耗，是化學(xué)和電化學(xué)作用的結(jié)果，
腐蝕失效有幾種基本類(lèi)型：(1)均勻腐蝕(2)點(diǎn)腐蝕(3)晶向腐蝕
(2) 磨損
零件工作表面的物質(zhì)，由于表面相互摩擦或介質(zhì)沖刷而不斷損失的現(xiàn)象叫磨損。磨損是零件的主要失效形式。
磨損又分為黏著磨損、磨粒磨損和表面疲勞磨損。
機(jī)械磨損的一般規(guī)律：機(jī)械設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，零件各部位的磨損并非相同，但磨損的發(fā)展具有共同的規(guī)律。機(jī)械的磨損過(guò)程大致分為三個(gè)階段：(1)“跑合”階段(2)穩(wěn)定磨損階段(3)急劇磨損階段。
防止和減少磨損的方法和途徑：(1)正確的選材是提高耐磨性的關(guān)鍵。(2)盡量保證液體潤(rùn)滑，對(duì)設(shè)備進(jìn)行正確、合理的潤(rùn)滑，能有效減少設(shè)備零部件的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。(3)采用多種表面處理方法：如滾壓、化學(xué)表面熱處理、鍍鉻、噴涂等”）正確進(jìn)行(5)摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(6)設(shè)備正確的維護(hù)與使用對(duì)設(shè)備的壽命影響很大
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