工程机械修理(1)

工程机械修理一、本课程的性质和任务工程机械维修与检测原理是一门综合性课程，是工程机械设计、制造及运用工程各专业的主要专业课之一。它所研究的对象是有故障需修复的机械设备，研究的领域是工程机械失效的机理、维修技术、维修工艺与检测技术。机械设备维修是国民经济维持再生产的重要手段，工程机械随着工程施工机械化水平的不断提高而成为工程施工的重要物质技术基础。作为工程机械技术人员，除应掌握机械设计、制造及使用方面的知识外，还须有扎实且全面的机械维修理论知识与技能，才能适应社会的需求。工程机械维修与检测原理的任务是：研究工程机械工作性能劣化的规律和机理，寻找延长机械经济使用寿命和改善可靠性的途径；研究零件失效的一般规律和机理，寻找降低机械故障率的途径，研究适用的维修工艺及修理组织，提高维修质量和维修的经济性；研究工程机械的检测技术，及时发现机械的故障隐患，避免不必要的修理，提高机械的完好率，推动维修方式的向前发展。二．为什么要学习本门课程1．机械设备发生故障有其必然性，预防、分析、排障等要有机械维修知识。2．事故性故障必须准确分析、判断，并作出正确的结论；3．工程技术人员须有过硬的维修知识与技术；4．机械设备的设计、制造、运用与维修是相互联系，缺一不可的互为因素，要把它们作为一个完整的系统来研究。5．机械设备向精密化、智能化、自动化、大型化、小型化、复杂化、综合化等方向发展，维修显得日益困难，维修费用增加，机械故障造成的损失巨大，如何在短时间内以最少的人力、物力，有效地利用最新科学技术去完成维修工作，已成为急待解决的问题。三、本课程的基本要求本课程就是要使学生掌握工程机械发生故障和零件失效的一般规律及机理，工程机械修理的一般方法及技术工艺，机械性能或故障检测的基本原理及方法等知识及技能，除要求学生掌握基本的理论知识外，还须学会正确使用测量仪器、仪表，掌握机械零件的测量技术，发动机主要零部件的解体、组装技术，编制机械修理的计划进度及零件修复的工艺流程，正确分析机器零件损坏的原因及提高修理质量的措施，使学生具有一定的动手能力和分析问题的能力，为他们在维修领域内不断攻克技术难关，发展维修理论与技术打好坚实的基础。本课程的基本要求机械设备维修工程是一门内容丰富，涉及其它学科众多的学科。在讲授此门课程前，学生应完成《工程机械发动机与底盘构造》、《液压传动》、《工程机械结构与分析》、《金属工艺学》、《机械制造工艺学》、《互换性与技术测量》、《概率论与数理统计》等课程的学习。本课程要求学生掌握基本的维修理论体系，零件发生耗损的形成及机理，机械及零件修理的一般方法、技术工艺、生产组织方式，了解延长机械寿命和提高机械维修可靠性的途径，掌握对机械性能或故障进行检测与诊断的基本原理与方法。四、课程内容1．机械维修的基础理论；2．机械修理的主要工艺；3．工程机械的维修制度与修理组织；4．工程机械总成修理的工艺、技术及方法（柴油机的修理为重点）；5．零件修复技术（现代表面技术）、工艺及方法；6．机械大修过程和典型机械的修理要点；7．简介机械修理过程中的维修设施；8．工程机械个别特殊的故障分析；9．了解机械状态检测与故障诊断的各种技术、方法、仪器等。五．学习方法1．理论与实践相统一、相结合（实习、试验）;2.相关课程（如构造、金属工艺学等）知识应牢固；3．每个问题都要不但要知其然，且要知其所以然，能举一反三；4．虚心学习，不耻下问；5．课堂与自学相结合。六、课程教材及主要参考书教材：《工程机械修理》主要参考书：[1]《工程机械修理学》人民交通出版社[2]《工程机械修理学》中国铁道出版社[3]《表面工程与维修》机械工业出版社[4]《现代工程机械检测与维修》中国铁道出版社[5]《机械设备维修工程学》机械工业出版社[6]《机械设备维修技术》河海大学出版社[7]《机械设备维修》机械工业出版社七.考试方法在本课程的授课进行当中将布置5次作业，以此作为学生考试的平时成绩的考核之一。课堂考勤＋完成作业情况＝课程成绩30﹪。该课程结束后选择合适时间进行考试（笔试）。考试（笔试）成绩＝课程成绩70﹪。主要章节概论第一部分维修宏观理论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性理论第二部分机械零件的失效分析（微观理论）第一章摩擦与润滑第二章机械零部件的磨损失效第三章机械零部件的变形失效第四章机械零部件的断裂失效主要章节第三部分零件修复工艺第一章机械加工修复第二章焊修第三章喷涂第四章电刷镀第五章零件的其它修复工艺主要章节第四部分.机械修理的主要工艺过程第一章机械的拆卸和装配第二章零件的清洗第三章零件的检验第五部分.典型修理工艺第一章滑动轴承的修配第二章湿式缸套装配第三章配气机构的修理第四章其它典型零部件的修复第五章液压传动系统修理概论一.维修的发展方向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”广泛推行二.维修工程学科简介第一部分维修宏观理论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。一、老化的分类（一）有形老化机械设备及零部件在使用、保管或闲置过程中，因摩擦磨损、变形、冲击振动、疲劳、断裂、腐蚀等使机械实体形态变化、精度降低、性能变坏，这种现象称为有形老化。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。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。•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。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。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当机械老化到一定程度时，其使用价值降低，使用费用提高。要消除有形老化，可通过修理来恢复，且修理费应小于新机械的价值。当有形老化达到机械丧失工作能力，通过修理也不能恢复其功能时，则需用更新的机械来代替原有的机械。机械设备在使用或闲置过程中，由于非自然力和非使用所引起机械设备价值的损失，在实物形态上看不出来的老化现象称之为无形老化或经济老化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。（二）无形老化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。老化的分类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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K1K——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二、老化的数量指标三、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：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。机械内部机械能的作用；在制造中聚集在机械零件内部潜伏作用的能量。第二节老化规律及补偿一、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二.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。项目老化过程的外部特征（损伤类型）老化过程的不同类别零件整体破坏韧性破坏、脆性破坏变形塑性变形、蠕变、弯曲、扭曲材料性能变化材料组织、化学成分、机械性能、塑性、污染程度（燃料油、润滑油）等变化零件表面磨损磨损（擦伤）、表面层疲劳、挤压损伤、材料转移腐蚀锈蚀、浸蚀、气蚀、烧蚀、裂纹腐蚀粘着粘着（粘附、内聚、吸附、扩散）、积垢、粘结表面层性能的变化粗糙度、硬度、应力状态、反射能力等变化老化过程的分类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三、老化后的补偿维修、更换、更新和改善性修理第三节机械故障理论概述一、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。二、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。故障类别故障定义间断性故障短期内丧失某些功能，稍加修理调试就能恢复，不需要换零件永久性故障某些零件已损坏，需要更换或修理才能恢复早发性故障产品由于设计、制造、装配、调试缺陷而引起的故障突发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渐进性故障通过事前测试或监控可以预测到的故障复合型故障包括早发性、突发性、渐进性故障的特征，故障发生的时间不定功能故障产品不能继续完成自己功能的故障，可直接感受或测定潜在故障故障逐渐发展，但尚未在功能方面表现出来，却又接近萌芽，能够鉴别人为故障由于设计、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错用性故障不按规定的条件使用机械而导致的故障先天性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自然故障机械由于受内外部自然因素影响引起磨损、老化、疲劳等导致的故障致命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严重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一般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轻度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完全性