工程机械维修复习

1机械设备老化可分为哪两种形式的老化?两种形式的老化又可分为那些类型？1有形老化，无形老化。有形老化：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。无形老化或经济老化：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。有形老化分:I(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。II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。无形老化分:I: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，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。II: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。2可靠性分类2固有可靠性：指机械设备在设计制造后所具有的可靠性,是机械设备所能达到的可靠性的最高水平。使用可靠性：机械设备在使用和维修过程中表现出来的可靠性。环境可靠性：机械设备在周围环境的影响下所具有的可靠性。3系统分类3串联，并联，混联系统。串联系统：若组成系统的各单元，只要有一个发生故障，系统就不能完成规定的功能。并联系统：组成系统的各个单元中，只要还有一个单元工作，就能维持整个系统继续工作。工作储备并联系统：若n个单元同时投入运转，有一个出现故障，其它单元还能维持工作。非工作储备并联系统：如果n个单元中只有一个投入运转，当该单元损坏之后，可换成另一个单元运转，系统不受影响。混联系统：由串联子系统和并联子系统组合而成。分：串并联系统和并串联系统4维修思想4（一）“事后维修为主”的维修思想（二）“以预防为主”的维修思想，定期维修为预防性维修的基本方式；拆卸分解为预防性维修的主要方法，对很多故障的认识无能为力，使维修工作存在着很大的盲目性，日益显得保守。（三）“以可靠性为中心”的维修思想：是以视情维修方式的扩大使用、以逻辑分析决断方法的诞生为标志、以最低的费用实现机械设备固有可靠性水平。5维修方式5事后维修，预防维修，改进维修——预防维修：计划维修，强制维修，按需维修。按需维修：定期检测按需维修。状态监测按需维修。冗余设计按需维修6金属表面特征6a.几何特性（偏差：宏观中间微观）b.层的结构c.边界膜（表面膜：物理吸附膜﹑化学吸附膜﹑化学反应膜和氧化膜）d.接触特性（接触面积:名义接触面积,轮廓接触面积，实际接触面积）7评定维修性的指标有那些?简述提高维修性的主要途径？7指标:1.维修度:它是定量地评定维修性的尺度2.延续时间指标:平均事后维修时间，平均预防维修时间，平均维修时间，后勤保障延误时间，行政管理延误时间,维修停机时间3.工时指标4.维修频率指标:(1)平均维修间隔时间(2)平均更换间隔时间5.维修费用指标6.有效度。提高维修性的主要途径:1.简化结构，便于拆装2.提高可达性3.保证维修操作安全4.按规定使用和维修5.部件和联接件易拆易装6.零部件的无维修设计。8引起机械零件失效和耗损的主要形式有那些?8按失效件的外部形态特征来分类:磨损失效、断裂失效、变形失效、腐蚀、气蚀失效。最主要的失效形式是磨损失效;最危险的失效形式是瞬间出现裂纹和破断统称为断裂失效。9摩擦分类9按运动状态（静摩擦，动摩擦）；按运动形式（滑动，滚动）；按接触表面状态（干摩擦、边界摩擦、液体摩擦、混合摩擦(1)干摩擦:物体接触表面无任何润滑剂存在时的摩擦，它的摩擦系数极大;(2)边界摩擦:两物体表面被一层具有分层结构和润滑性能的、极薄的边界膜分开的摩擦，(3)液体摩擦:两物体表面完全被润滑剂膜隔开时的摩擦，摩擦发生在界面间的润滑剂内部，摩擦系数最小;(4)混合摩擦:摩擦表面上同时存在着干摩擦和边界摩擦，或同时存在液体摩擦和边界摩擦的总称）；按按润滑情况润滑状态【无润滑（干摩擦）、液体润滑（液体摩擦）、边界润滑（边界摩擦）、半液体润滑和半干润滑（混合摩擦）】10形成充分的液体动压润滑的必要条件有那些?人类对摩擦的机理的认识经历了那几个不同的理论解释阶段？10条件:①两相对运动的摩擦表面，必须沿着运动方向上有-个倾角，即能形成收敛的楔形间隙②两表面间应该具有足够大的相对运动速度,其运动方向必须从楔形间隙较大的一端向着较小的一端③润滑油必须具有适当的粘度，能保证连续供应，油量充足④外载荷必须小于油膜所能承受的负荷极限值⑤动压油膜必须将两摩擦表面可靠地分隔开。摩擦理论的发展：（1）早期的摩擦理论：机械理论、分子理论、分子机械理论（2）粘着理论（3）能量理论。11润滑原理：液体动压润滑，液体静压润滑，液体动静压润滑，弹性流体动压润滑11液体动压润滑（利用摩擦表面形状和相对运动，使得润滑油自然产生油压，把接触着的两个表面分开，这种情况称为液体动压润滑。）液体静压润滑（通过压力供油系统把具有一定压力的高压油供到摩擦表面的间隙中，将两相对运动的摩擦表面分隔开，从而保证运动副在承受一定载荷的情况下处于液体润滑状态的润滑方式，称为液体静压润滑。）液体动静压润滑（液体动静压润滑兼有液体动压润滑和液体静压润滑的作用。）弹性流体动压润滑（在综合考虑流体动压效应、弹性体接触变形和润滑油压粘特性三者基础上而确立的压力润滑油膜，将摩擦表面分离开来的润滑状态称为弹性流体动压润滑，简称弹流润滑。）12失效概念+分类12零件在载荷（包括机械载荷、热载荷、腐蚀及综合载荷等）作用下丧失最初规定的功能时即称为失效。分类（磨损失效、断裂失效、变形失效和腐蚀与气蚀失效）13磨损按其破坏机理分为那儿种类型?13磨料磨损、粘着磨损、接触疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损、冲击磨损14磨损的一般规律14磨合阶段，稳定磨损阶段，急剧磨损阶段15磨料磨损机理+影响磨料磨损的主要因素15磨料磨损（由硬颗粒或硬突出物引起材料破坏，分离出磨屑的磨损）机理（（1）微切削机理：由于磨料在金属表面产生微观切削作用造成的（2）疲劳破坏机理：主要的磨损原因是金属的同一显微体积的多次重复变形发生金属疲劳破坏导致小颗料从表层上脱落下来（3）压痕破坏机理：压入试件的磨料就犁耕金属表面，使金属表面受到严重变形产生压痕，压痕两侧的金属其它磨料很容易使其脱落（4）断裂破坏机理当磨料压入和擦划金属表面时，压痕处的金属要产生变形。当磨料压入深度达到临界深度时，伴随压入而产生的拉伸应力足以产生裂纹。裂纹相交或扩展到表面时，材料微粒便发生脱落，形成磨屑。）16粘着磨损机理+粘着磨损条件+影响因素16机理：指两个作相对滑动的表面，在局部发生固相焊合，使一个表面的材料转移到另一个表面的磨损。是干摩擦的结果，轻微磨损，涂抹，擦伤，胶合，咬死。条件:1.摩擦表面洁净，无吸附物、氧化层和润滑剂;2.摩擦表面的成份和金相组织互溶性越好易发生;3.接触面愈近愈易发生粘着磨损;4.润滑及散热不良，润滑油粘度太高或太低;5.配合副表面粗糙度太低或太高;6.接触应力(负荷)过大。影响因素:1.材料的性能:塑性材料易发生;2.润滑性能:要求润滑油的性能与机械的工作特性相适应;3.温度:温度高，润滑油粘度下降，油膜厚度变小，达到--定程度时，液体摩擦变为边界摩擦，温度达150C~180C时边界膜破裂，成为混合摩擦或干摩擦;4.载荷和速度;5.表面状况。17疲劳磨损机理+形成原因+过程17疲劳磨损是摩擦副表面相对滚动或滑动时，材料微体积受周期载荷引起的很大的交变接触应力的作用而产生重复变形，当超过材料疲劳强度时，金属表层产生疲劳裂纹并不断扩展，最后引起表层材料脱落，造成点蚀和剥落。形成原因：裂纹在表面产生，裂纹从接触表层下产生，表面压碎剥落。过程：表面的相互作用；在摩擦力影响下，接触材料表层性质的变化；表面的破坏和磨损微粒的脱离18微动磨损机理过程+条件+影响因素18机理：是两固定接触面上出现相对小幅振动而造成的表面损伤，主要发生在宏观相对静止的零件结合面上。过程（凸起区氧化粘着，氧化物成为磨料，磨损物转移，形成麻坑）实质：微动磨损是一种复合形式的磨损，兼有粘着磨损、疲劳磨损、氧化磨损、磨料磨损。条件:1.两表面必须承受有载荷;2两表面间存在小振幅振动或反复相对运动;3.界面的载荷和相对运动必须使表面产生变形和位移。因素:1接触条件:振幅、载荷、频率、循环数、试样形状;2环境条件:温度、湿度、化学性质、润滑剂;3材料性能与表现:硬度、强度、疲劳性能、氧化与腐蚀性能、延展性、粘着性能。19腐蚀磨损19材料在摩擦过程中，表面发生化学或电化学反应，生成腐蚀物，在随后的摩擦中将腐蚀物磨损掉，从而不断腐蚀、磨损的方式称为腐蚀磨损。（氧化磨损、特殊介质下的腐蚀磨损）20冲蚀磨损20材料受到固定粒子、液滴或液体中气泡冲击时，表面出现的损伤的现象。（分为：硬粒子冲蚀、液滴冲蚀、气蚀）21变形的类型21扭曲，拉长，胀大超限，高低温下的蠕变，弹性元件产生永久变形22弹性后效+应用22材料在弹性范围内受某一不变载荷作用，其弹性变形随时间缓缓增长的现象。在去除载荷后，不能立即恢复而需要经过一段足够时间之后才能逐渐恢复原状。材料越均匀，弹性后效越小。高熔点的材料，弹性后效极小。应用：经过校直的轴类零件过了一段时间后又会发生弯曲，就是弹性后效的表现，所以校直后的零件都应进行回火处理。钢的回火温度是300C~450C。23断裂的分类23按零件断裂后的自然表面即断口的宏观形态特征分类（韧性断裂，脆性断裂）按断口微观形态分类（穿晶断裂，晶间断裂）按断裂的原因分类（过载断裂，疲劳断裂，腐蚀断裂，低应力脆性断裂，氢脆断裂，蠕变断裂）24机械零件产生变形的原因？引起零件产生内应力的因素？24原因：零件的应力超过材料的屈服强度。影响因素：外载荷（如超载、结构布置不合理）、温度、内应力（塑性变形、零件从高温时冷却、相变应力）、结晶缺陷（点、线、面缺陷）25金属零件塑性变形的类型25翘曲变形，体积变形，时效变形26零件发生塑性变形后，金属材料有何变化。26①引起材料的组织结构和性能发生变化②较大的塑性变形会使多晶体的各向同性遭到破坏而表现各向异性，金属产生硬化现象③多晶体在塑性变形时，各晶粒及同一晶粒内部的变形是不均匀的，当外力去除后晶粒的弹性恢复也不一样，因而产生内应力④塑性变形使原子活泼能力提高，造成金属的耐磨腐蚀性下降27金属零件发生疲劳断裂的过程？如何防止和减轻断裂的危害？27过程：裂纹萌生、疲劳裂纹亚临界扩展、疲劳裂纹扩展、瞬时断裂。有效措施1减少局部应力集中2减少残余应力影响3控制载荷防止超载4正确选择材料5正确安装，防止产生附加应力与振动6防止腐蚀7维修时避免产生对零件断裂的影响因素8注意早期发现裂纹28进行断口分析的目的，简述进行断口宏观分析的主要内容。28目的：1判定断断裂的性质、类型，分析找出破坏的原因2.估计断裂零件的超载程度；3.提出防止断裂的措施。内容：能分析破断全貌，裂纹和形状的关系，断口与变形的关系，断口与受力状态的关系，初步判定裂纹源位置，破断性质与原因。29疲劳点蚀起始裂纹的起因及形式，影响疲劳点蚀的因素29起因及形式：由于零件表面瞬时接触压力和循环变化应力的作用是零件表面产生局部高温并又迅速冷却下来，其内部产生内应力和结构相变，使零件稳定性丧失，从而产生微观裂纹，在油液的作用下，产生点蚀。影响因素:外力大小，外力循环周期大小，油液PH值，工作温度，零件表面材料等。30机械修理中常用的基本修理方法。30换件法，换位法;调整法;修理尺寸法;附加零件法，局部更换法等。31腐蚀+分类31化学腐蚀（金属零件表面材料与周围介质直接发生化学反应，形成腐蚀层。特点：在作用过程中没有电流产生。化学腐蚀是金属与外部电介质作用直接产生化学反应的结果。）电化学腐蚀（电化学腐蚀是金属与电解质物质接触时产生的腐蚀。具有电位差的两个金属极，在电解质溶液中发生的具有电荷流动特点的连续不断的化学腐蚀。）32零件在机加工修复中应注意的问题？零件加工有何特点?旧件修复的特点32注意的问题