第一章机械维护与修理的基本知识

《机械维护修理与安装》绪论几个基本概念维护：是保持设备规定的技术性能的日常活动。修理：是排除故障恢复技术性能的活动。。维修的作用：设备的使用导致磨损、腐蚀、疲劳、变形和老化，使设备精度下降、性能降低，从而影响使用、增大成本。维护和修理的目的：保持设备功能、降低设备劣化速度、延长使用寿命。维修方式：1.时间划分：如月度、季度、年度等（定期维修）2.规模划分：如临修（故障维修）、检修（预防维修）、小修、中修、大修（改善维修）3.形式划分：预防维修、故障维修、改善维修维修方式的选择原则：在满足维修效果的前提下，力求维修费用和设备停修对生产的经济损失之和为最小。第一章机械维护与修理的基本知识第一节机械磨损一、机械磨损的概念两个表面→接触→相对运动→摩擦→产生摩擦阻力→消耗能量→放热→使机件磨损。二、机械磨损的类型（一）黏着磨损：表面材料的转移“涂抹”、“擦伤”、“拉伤”、“撕脱”、“咬死”（二）磨料磨损：在摩擦过程中磨粒或凸出物使零件表面材料耗失的一种磨损。磨粒一般是指非金属材料，如石英、矿岩和砂土等。硬金属粒或凸出物对软金属也会引起磨损,如摩擦副之间落入经加工硬化的磨屑就会发生磨料磨损。比零件材料软的磨粒也会引起磨损，这种现象常见于煤矿机械中。参考内容磨料磨损的机理主要是：①显微切削，即硬磨粒像刀具一样对零件表面进行极其微小的切削，形成切屑；②磨粒较圆或与零件表面的相对角度不合适时，只对表面进行犁沟，把表面材料堆向两旁和前沿，经反复塑性变形表面材料发生断裂剥落；③脆性断裂，脆性材料的磨损一般属于这种情况。影响磨料磨损的因素有零件材料的内部因素和磨粒等的外部因素。内部因素中影响最大的是材料的硬度。一般地说，零件材料的硬度（正确地说是材料磨损后的表面硬度）越高，则耐磨性越高。（三）表面疲劳磨损：摩擦副两对偶表面作滚动或滚滑复合运动时，由于交变接触应力的作用，使表面材料疲劳断裂而形成点蚀或剥落的现象，称为表面疲劳磨损（或接触疲劳磨损）。（四）腐蚀磨损：腐蚀磨损是指摩擦副对偶表面在相对滑动过程中，表面材料与周围介质发生化学或电化学反应，并伴随机械作用而引起的材料损失现象，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损通常是一种轻微磨损，但在一定条件下也可能转变为严重磨损。常见的腐蚀磨损有氧化磨损和特殊介质腐蚀磨损。参考内容1．氧化磨损除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着，纯净金属瞬间即与空气中的氧起反应而生成单分子层的氧化膜，且膜的厚度逐渐增长，增长的速度随时间以指数规律减小，当形成的氧化膜被磨掉以后，又很快形成新的氧化膜，可见氧化磨损是由氧化和机械磨损两个作用相继进行的过程。同时应指出的是，一般情况下氧化膜能使金属表面免于粘着，氧化磨损一般要比粘着磨损缓慢，因而可以说氧化磨损能起到保护摩擦副的作用。2.特殊介质腐蚀磨损在摩擦副与酸、碱、盐等特殊介质发生化学腐蚀的情况下而产生的磨损，称为殊殊介质腐蚀磨损。其磨损机理与氧化磨损相似，但磨损率较大，磨损痕迹较深。金属表面也可能与某些特殊介质起作用而生成耐磨性较好的保护膜。为了防止和减轻腐蚀磨损，可从表面处理工艺、润滑材料及添加剂的选择等方面采取措施。几种磨损机理之间的关系：一般情况下同时存在，且互有影响。如疲劳磨损和腐蚀磨损脱落下来的金属微粒加速磨料磨损，构成腐蚀磨损的酸性成分降低润滑油的性能，反过来又促进疲劳磨损，加剧磨料磨损。但在一定的使用条件和工作状况下，总有一种磨损倾向占主要地位。三、机械磨损的一般规律分三个阶段：1.“跑合”（磨合）阶段，10~15%、2.“稳定”（正常运行）阶段，70~80%、3.“急剧”（损坏）磨损阶段，5~10%。磨损发展规律图见P8。四、机械磨损的影响影响机械磨损的主要因素：零件材料、工作负荷、温度、润滑、零件表面加工质量、装配和安装质量、机件结构特点及运动性质等。分诉：零件材料：硬度和韧性的高低是材料的主要指标，中碳钢或合金钢（表面渗碳）常通过热处理提高材料的硬度和韧性。工作负荷：单位压力（负荷）大，磨损加剧。另负荷的特性也是影响磨损的主要因素，如：静载荷、变载荷、冲击载荷、长期或短期载荷都会造成不同的磨损结果。温度：温度的主要作用是影响润滑油的吸附强度，高温就破坏油膜的形成和稳定。润滑：润滑是减少机件磨损的最重要的因素。参考内容：4.设备润滑管理(1)润滑工作的“五定”内容①定润滑点。②定油脂品种。③定加油量。④定加油和换油周期。⑤定加油人。每台设备均需有润滑卡片，把这五项内容明确下来。(2)润滑材料选用①润滑材料的分类。润滑材料主要分为四大类，即润滑油、润滑脂、添加剂和固体润滑剂。各种润滑材料的规格品种很多，在使用润滑材料时要根据润滑点的润滑特性，合理选择和添加，不能有什么油加什么油，否则就会使设备受到损坏。②润滑材料的性能和选用原则。a.润滑油的主要技术指标是粘度、闪点、酸碱度、机械杂质、抗氧化性等，重要部位的润滑还要考虑油的温粘性能，野外行驶的车辆和户外安装的设备的润滑还要考虑到油的凝固点。润滑脂的主要技术指标是针入度和滴点，并要考虑耐高温性能，化学稳定性等。b.润滑材料的选用原则是：一般机械设备的润滑，根据载荷特性和转速大小选用标号适合的机械油。如高转速机械选用粘度较小的高速机械油或透平油；低速重载设备选用粘度较大的机械油或轧钢机油；机床轨道选用标号适当的道轨油；减速箱齿轮选用粘度适当的工业齿轮油、轨钢机油或机械油；还有专用的润滑油如汽缸油、压缩机油、钢丝绳渍等，应对号入座。润滑脂多用于滚动轴承、低速滑动轴承及其他不带冷却作用的润滑。加热炉前的辊道轴承应使用高温润滑脂。高转速电机滚动轴承应选用高速润滑脂。(3)典型零部件的润滑方法①减速器内的润滑油面，以抵达大齿轮的轮齿为宜；循环润滑油的循环油量不仅要满足各润滑点的需要量，还要计算齿轮啮合所生热量能够被油带走而起到冷却作用，经油带走的热量在管道及冷却器中进行交换。②润滑脂添加过多会造成浪费。密封滚动轴承箱内添加润滑脂不宜过满，以装注到箱内空隙的1/3～1/2为宜，否则可能引起温升过高。③润滑油脂使用过程中逐渐消耗，须根据情况摸索适当的换油周期，保证油量在规定范围内。集中润滑油站要定期化验，超过规定技术指标，应立即更换新油。润滑油脂使用日久将会变质结焦，应当清洗更换。润滑油的六大功效（1）减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；（2）冷却，要求随时将摩擦热排出机外；（3）密封，要求防泄漏、防尘、防窜气；（4）抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；（5）清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；（6）应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；（7）动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。润滑油性能评定类常见的类型以及解释(1)粘度(Viscosity)液体流动时内摩擦力的量度。(2)动力粘度(DynamicViscosity)表示液体在一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度。在国际单位制（SI）中以帕.秒(Pa.s)表示。(3)运动粘度(KinematicViscosity)表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度。其值为相同温度下液体流动的动力粘度与其密度之比。在国际单位制(SI)中以平方米/秒(m2/s)或平方毫米/秒(mm2/s)表示。(4)表观粘度(ApparentViscosity)表示非牛顿液体流动时的内摩擦特征所采用的术语。亦称相似粘度。(5)粘温系数(Viscosity-temperatureCoefficient)评价润滑油在规定温度范围内粘温性的一个计算值。粘温系数小，表示油品粘度随温度变化较小。(6)粘度指数(ViscosityIndex)表示油品粘度随温度变化这个特性的一个约定量值。粘度指数高，表示油品的粘度随温度变化小。(7)倾点(PourPoint)在规定条件下，被冷却的试样能流动的最低温度，以摄氏度（℃）表示。(8)凝点(SolidificationPoint)试样在规定条件下冷却至停止移动时的最高温度，以℃表示。(9)机械杂质(MechanicalImpurities)存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质。(10)苯胺点(AnilinePoint)油品在规定条件下和等体积的苯胺完全混溶时的最低温度，以℃表示。(11)闪点(FlashPoint)在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，以℃表示。根据所用测定器的不同，可分为闭口闪点和开口闪点。(12)燃点(FirePoint)在规定条件下，当火焰靠近油品表面的油气和空气混合物时即会着火并持续燃烧至规定时间所需的最低温度，以℃表示。(13)色度(Colourity)在规定条件下，油品颜色接近于某一号标准色板（色液）的颜色时所测的结果。(14)浊点在规定条件下，清晰的液体石油产品由于蜡晶体的出现而呈雾状或浑浊时的(CloudPoint)温度，以℃表示。(15)酸值(AcidNumber)中和1克油品中酸性物质所需的氢氧化钾毫克数，以mgKOH/g油表示。(16)酸度(Acidity)中和100ml油品中的酸性物质所需的氢氧化钾的克数，以mgKOH/100mL油表示。(17)中和值(NeutralizationValue)油品的酸值和碱值的习惯统称。油品酸碱性的量度。以中和一定重量的油品所需之碱或酸的相当量来表示的数值。(18)水分(WaterContent)存在于油品中的水含量。(19)灰分(AshContent)在规定条件下，油品被碳化后的残留物经煅烧所得的无机物，以重量百分数表示。(20)残炭(CarbonResidue)在规定条件下，油品在裂解中所形成的残留物，以重量百分数表示。(21)热安定性(ThermalStability)油品抵抗热影响，而保持其性质不发生永久变化的能力。(22)氧化安定性(OxidationStability)油品抵抗大气（或氧气）的作用保持其性质不发生永久变化的能力。(23)剪切安定性(ShearStability)油品抵抗剪切作用，保持其粘度和与粘度有关的性质不变的能力。(24)乳化性(Emulsibility)油品和水形成乳化液的能力。(25)破乳化性(Demulsibility)油品和水形成的乳化液分为两层的能力。(26)水混溶性(WaterMiscibility)油品和水形成溶液或稳定分散体的能力。(27)润滑剂相容性(LubricantCompatibility)两种或几种润滑剂按任意比例混合而在使用和贮存中不产生有害效应的能力。(28)析气性(GassingProperties)电器用油在高压电场下，烃分子发生化学变化时放出或吸收气体的性能。(29)密封适应性(SealCompatibility)弹性密封体经受油品（主要指液压轴）接触对其尺寸和机械性能影响的程度和适应能力。(30)起泡性(FoamingCharacteristics)指油品生成泡沫的趋向以及生成泡沫的稳定性能。(31)润滑剂承载能力(Load-carryingCapacityofLubricant)在规定条件下的实验系统中，运动接触表面的润滑剂可承受的最大负荷，以牛顿(N)表示。(32)最大无卡咬负荷(MaximumNonseizureLoadorLastNoseizureLoad)用四球法测定润滑剂极压性能时，在规定条件下，不发生卡咬的最高负荷，以牛顿（或公斤）表示。(33)OK值（最大合用值）(OKValue)用梯姆肯法测定润滑剂承压能力过程中，没有引起刮伤或卡咬时所加负荷的最大值，以牛顿(N)表示。(34)四球法(Four-ballMethod)以一个转动球压住三个固定球浸在试样中运转为其特征的四球实验机测定润滑剂极压和磨损性能的试验方法。(35)梯姆肯法(TimkenMethod)借助梯姆肯极压试验机测定极压齿轮润滑剂承压能力、抗摩擦和抗磨损性能的试验方法。(36)腐蚀试验(CorrosionTest)在规定条件下测试油品对金属的腐蚀作用的试验。(37)铜片试验(CopperStripTest)在规定条件下测试油品对