机械设备与维修第一章机械设备修理前的准备

第1章机械设备修理前的准备 1 1概述 机械设备是企业生产的物质技术基础 作为现代化的生产工具在各行 业有广泛的应用 机械设备维修技术是以机械设备为研究对象 探讨设备出现性能劣化的原因 研究并寻找减缓和防止设备性能劣化的技术方法 保持或恢复设备的规定功能并延长其使用寿命 本章主要内容 1 机械设备修理的一般工艺过程 2 设备修理方案的确定 3 设备维修前的准备工作 4 设备零件失效及修理更换的原则 概述 续 本章主要研究和讨论机械设备维修技术的基本知识 首先介绍什么是机械设备 机械设备种类繁多 机械设备运行时 其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动 通常 机械设备由 驱动装置 变速装置 传动装置 工作装置 制动装置 防护装置 润滑系统 电气控制系统等部分组成 机械设备是根据其用途而得名 1 1 1机械设备修理的类别 机械设备在使用过程中 不可避免地会由于磨损 疲劳 断裂 变腐蚀和老化 操作不当等原因造成设备性能下降以致出现故障 为保持或恢复机械设备应有的精度 性能和效率必须进行修理 机械设备修理类别按内容 技术要求和工作量大小可分为大修 项修 小修和定期精度调整 1 大修设备大修是工作量最大 修理时间最长的一种计划修理 是将设备的全部或大部解体 更换或修复全部不合格的机械零件 电器元件 2 项修对设备状态达不到工艺要求的某些项目或部件进行修理 只针对需要检修部分进行拆卸分解 修复 更换主要零件 3 小修小修是指工作量最小的修理 小修的内容是拆卸有关的零部件 更换和修复部分磨损较快和使用期限等于或小于修理间隔期的零件 调整设备的局部机构 4 定期精度调整是指对精 大 稀设备的几何精度进行有计划的定期检查并调整 通常该项检查的周期为1 2年 重点 机械设备修理的一般工艺过程 设备修理方案的确定设备维修前的准备工作设备零件失效及修理更换的原则难点 分析设备出现劣化的原因修理方案的确定 机械设备的大修过程一般可分为修前准备 修理过程和修后验收三个阶段 修理前的准备阶段 修理过程阶段 修后验收阶段设备修理后 应记录对原技术资料的修改情况和修理中的经验教训 做好修理后工作小结 与原始资料一起归档 以备下次修理时参考 1 1 2机械设备的一般修理过程 一 机械设备修理前的准备 设备大修理 为保持设备的精度和性能 在维护保养基础上 须对机电设备进行修理 设备大修理是工作量最大 修理时间较长的一类修理 将设备全部或大部分解体 修复基础件 更换或修复机械零件 电器元件 调整修理电气系统 整机装配和调试 以达到全面清除大修前存在的缺陷 恢复设备规定的精度与性能 典型轴类零件实物图 轴类零件的表达 1 按产品工艺要求和精度标准能否满足生产需要 2 对多发性重复故障部位 分析改进设计 3 对关键零 部件 企业技术水平和条件能否胜任 4 对基础件 在本企业或其它企业实现的可能性和经济性 5 为缩短时间 哪些采用新部件比修复原有零件更经济 6 哪些修理作业需委托外企业协作 1 1 3设备修理方案的确定 三 设备修理前的技术准备 1 预检前的准备工作2 预检的内容3 通过预检达到的要求4 预检的步骤 一 设备的预检 机械设备大修的工作过程 解体前检查拆卸部件部件解体检查部件修理装配总装配空运转试车负荷试车精度检验竣工验收 主轴部件 二 编制大修理技术文件 1 编制设备修理技术任务书 设备修理前技术状况 主要修理内容 修理质量要求2 编制修换件明细表3 编制材料明细表4 编制修理工艺规程5 大修理质量标准 1 1 4设备修理前的物质准备 设备修理前的物质准备是一项非常重要的工作 是搞好维修工作的物质条件 实际工作中经常由于备品配件供应不上而影响修理工作的正常进行 延长修理停歇时间 造成 窝工 现象 使生产受到损失 维修人员在编制好修换件明细表和材料明细表后 应及时将明细表交给备件 材料管理人员 备件 材料管理人员在核对库存后提出订货 主修技术人员在制定好修理工艺后 应及时把专用工 检具明细表和图样交给工具管理人员 工具管理人员经校对库存后 把所需用的库存专用工 检具 送有关部门鉴定 按鉴定结果 如需修理提请有关部门安排修理 同时要对新的专用的工 检具 提出订货 第二节机械零件失效及修换原则 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 故障 当设备的零部件失效时 就意味着设备处于故障状态 机器发生故障后 其技术经济指标部分或全部下降而达不到预定要求 如功率下降 精度降低 出现不正常的声响等 设备故障有自然故障和事故性故障两类 一 零件失效 机械零件失效修复更换的原则 机件磨损失效的修复或更换标准是什么 在什么情况下磨损的零件可继续使用 或必须更换主要取决于对零件的磨损程度及其设备精度性能的影响 若零件磨损到不能满足设备使用中的精度要求时 磨损后的零件不能保证完成预定作用 磨损后的零件使设备效率下降 不能平稳工作 零件磨损后 使设备生产率明显下降时考虑进行修复或更换 二 机器零件失效后 可采用下列哪些方法修复 机械修复法 即利用机加工 机械联接 机械变形等机械方法 使失效的机器零件得以修复的方法 又可分为修理尺寸 镶加零件法和局部修换法 电镀修复法 焊修法 喷涂修复法 胶接与胶补 填补法 机械零件失效模式 磨损 变形 蚀损 断裂 相接触的物体相互移动时发生阻力的现象称为摩擦 相对运动零件的摩擦表面发生尺寸 形状和表面质量变化的现象称为磨损 机械零件的磨损及其对策 零件的磨损 1 正确选择零件材质 2 采用多种零件表面处理方法 3 采用合适的润滑材料和润滑方法 4 正确进行摩擦副结构设计 5 正确进行设备的使用与维护 减少磨损的对策 机械零件的变形及其对策 零件在外力的作用下 产生形状或尺寸变化的现象称为变形 过量的变形是机械失效的重要类型 也是判断韧性断裂的明显征兆 变形量当超过允许极限时 将丧失规定的功能 引起出现附加载荷或加速磨损 甚至造成断裂等灾难性后果 防止和减少零件变形的对策 1 设计1 正确选材 2 合理选择结构尺寸 3 应用三新技术 2 加工采取工艺措施防止和减少变形 3 修理应制定有关标准和修理规范 大力推广三新技术 4 使用加强管理 严格执行操作规程 机械零件的断裂及其对策 断裂是零件在机械 热 磁 腐蚀等作用下遭到破坏 发生局部开裂的现象 零件断裂后不仅完全丧失工作能力 且还可能造成重大事故 零件断裂一般分为延性断裂 脆性断裂 疲劳断裂和环境断裂等四种形式 减少或消除零件断裂的对策 1 设计设计上要合理 尽可能减少或避免应力集中 合理选择材料 2 工艺采用合理的结构 注意消除残余应力 严格控制热处理工艺 3 使用按设备说明书使用机电设备 严格杜绝超载使用机电设备 零件的蚀损及其对策 蚀损即腐蚀损伤 是指金属材料与周围介质产生化学或电化学反应而导致的破坏 疲劳点蚀 腐蚀和穴蚀等 统称为蚀损 腐蚀是指零件受周围介质的化学及电化学作用 表层金属发生化学变化的现象 穴蚀是指零件在温度变化和介质作用下 表面产生针状孔洞 并不断扩大的现象 减少或消除零件蚀损的对策 1 正确选材2 合理设计3 覆盖保护层4 电化学保护5 添加缓蚀剂6 改变环境条件 思考题 1 什么是疲劳断裂 2 什么是机械零件的磨损 3 什么是机械零件的变形 4 机械零件失效修复更换的原则是什么 5 怎样防止和减少机械零件变形的对策 6 齿轮常见的失效形式有哪些 失效零件实例 典型零件主要失效形式 齿轮常见失效形式 轮齿折断疲劳点蚀 齿轮常见失效形式 齿面胶合齿面磨损 齿轮常见失效形式 零件失效原因分析 1 2 3机械零件修理更换的原则 1 确定零件修换应考虑的因素有以下几点 1 对设备工作精度的影响设备上某些零件磨损后 直接影响设备的工作精度 应考虑磨损零件的修复或更换 例如车床主轴轴承和床身导轨副磨损 有关几何精度项目实际误差增大 使工作精度下降 当机床不能保证工件精度时 应修复或更换磨损的零件 2 零件对完成规定功能的影响当零件磨损后 不能完成规定的使用功能时 例如 离合器因磨损不能传递规定的转矩 齿轮油泵因泵体或齿轮磨损达不到规定的出油压力 应考虑修复或更换磨损零件 3 零件对设备性能和操作的影响 如齿轮传动噪声增大 效率下降 平稳性差 零件间相互位置产生偏移等 应修复和更换 4 零件对设备生产率的影响 如机床导轨磨损 配合表面研伤 丝杠副磨损和弯曲等 应修复和更换 5 零件对强度和刚度的影响 零件磨损 强度下降 间隙增大 导致冲击加重 应考虑修复和更换 6 零件对磨损条件恶化的影响 零件磨损加剧 效率下降 发热 轴类零件表面如渗碳或氮化失去硬化层 应考虑修复和更换 零件磨损后 在保证设备精度的前提下 能够修复的应尽量修复 要尽量减少更换新件 对失效零件进行修复 可节约材料 减少配件的加工 减少备件的储备量 从而降低修理成本和缩短修理时间 对失效的零件是修复还是更换根据下列原则确定 二 修复零件应满足的要求 安全可靠性2 准确性3 经济性4 可能性5 时间性 磨损零件对完成预定使用功能的影响 磨损零件对设备精度的影响 磨损零件对机器生产率的影响 磨损零件对机器性能和操作的影响 磨损零件对其本身刚度和强度的影响 磨损零件对磨损条件恶化的影响 从经济性上加以分析 三 确定零件修换应考虑的因素 1 3机械设备的拆卸和清洗 1 3 1机械设备的拆卸拆卸是机械设备修理工作的重要环节 任何机械设备是由许多零部件组成的 进行修理时 必须经过拆卸才能对失效零部件进行修复或更换 如果拆卸不当会造成零件损坏 设备精度 性能下降 拆卸的目的 是为了便于清洗 检查和修理 1 3 1机械设备拆卸的一般规则和要求 1 3机械设备的拆卸和清洗 1 拆卸场地的选择与清理2 保护措施3 拆前放油4 了解设备的结构 性能和工作原理 1 拆卸前的准备工作 2 拆卸的一般原则 1 了解机械设备的结构特点 性能和工作原理2 选择合理的拆卸步骤3 合理拆卸4 正确使用拆卸工具和设备 3 常用的拆卸方法常用的拆卸方法可分为击卸法 拉卸法 顶压法 温差法和破坏法 1 击卸法就利用锤子或其他重物 把零件拆下来2 拉卸法是使用专用拉卸器把零件拆下来3 顶压法就适用于形状简单的过盈配合件4 温差法就加热包容件或冷却被包容件使配合件拆卸的方法4 典型零部件的拆卸 多角淬火钢杆拆卸断头螺钉 攻反向螺纹拆卸 a 加焊弯杆b 加焊螺母 断头螺钉的拆卸 拆卸打滑六角螺钉 轴承的加热拆卸 轴承的冰冷拆卸 用手锤 铜棒拆卸轴承 1 垫块2 轴承3 铜棒4 轴 压力机拆卸轴承 拔轮器拆卸轴承 用顶拔器拆卸带轮或联轴器 报废轴承的拆卸 车床主轴部件1 后罩钙2 圆螺母3 轴承座4 卡簧5 垫圈6 螺钉7 端盖8 圆螺母9 10 齿轮 3 拆卸时的注意事项 机械设备修理中 拆卸时应考虑到修理后的装配工作 为此应注意以下事项 1 对拆卸零件要作好核对工作或作好记号 2 分类存放零件 3 保护拆卸零件的加工表面 视频 设备的拆卸与清洗 1 3 2设备零件的清洗 拆卸后的零件进行清洗是修理工作的重要环节 清洗方法和质量 对零件鉴定的准确性 设备的修复质量 修理成本和使用寿命等都将产生重要影响 零件的清洗包括清除油污 水垢 积碳 锈层 旧涂装层等 1 4设备零件的技术鉴定 一 零件检验分类 1 零件的工作条件与性能要求 2 零件可能产生的缺陷 如龟裂 裂纹等 对其使用性能的影响 掌握其检测方法与标准 3 易损零件的极限磨损及允许磨损标准 4 配合件的极限配合间隙及允许配合间隙标准 5 零件的其它特殊报废条件等 6 零件工作表面状态异常等 通过上述分析 检验和测量 便可将其划分为可用的 不可用的和需修的三大类 它主要是凭人的器官 眼睛 手和耳等 感觉或借助于简单工具 放大镜 手锤等 标准块等进行检验 比较和判断零件的技术状态的一种方法 此法简单 易行 不受条件限制 因而普遍采用 但要求检视人员要有实践经验 且只能作定性分析和判断 是目前检测中不可缺少的重要方法手段 1 检视法 无损检测的主要任务是确定零件隐蔽缺陷的性质 大小 部位及其取向等 因此 在具体选损择无检测方法和操作时 必须结合零件的工作条件 考虑其受力状况 生产工艺和检测要求与效果以及其经济性等 目前 生产中常用的无损检测方法主要有 渗透 磁粉 超声波和射线等检测方法 2 隐蔽缺陷的无损检测 渗透检测法原理及过程a 渗透剂b 去除表面渗透剂c 覆盖显像剂d 显示缺陷 磁粉法检测原理1 零件2 缺陷3 局部缺陷4 泄漏磁通5 磁力线 超声波检测原理初始脉冲B 缺陷脉冲C 底脉冲G 同步发生器H 高频脉冲发生器J 接收放大器T 时间扫描器1 荧光屏2 零件3 偶合剂4 探头 射线检测原理图1 射线管2 保护箱3 射线4 零件5 感光胶片 机床导轨的检验 滚动轴承的检验 主轴各轴颈同轴度的检查1 主轴2 堵头3 钢球4 支承板5 V形架6 平板 齿轮公法线长度变动量的测量 齿轮的检验 思考题 一 名词解释 1 小修理 2 大修理 3 零件失效 4 零件磨损 二 问答题 修理工作包括部件与部件的装配联接 零件与部件酌装配联接 各部件之间的相互位置的初整与校正 各部件的装配位置确定民还要进行钻孔 攻丝及铰削等加工 在此着重介绍部分修理工作中常用的检验工具和量具 1 5修理设备中常用的器具 1 平尺 平尺可以用来作导轨的副研和测量之用 主要有桥形平尺 平行平尺及角形平尺三种 2 方尺和直角尺 方尺和直角尺用来检整部件之间垂直度 方尺和直角尺 检验平板 垫铁 车床制造和修现工作中 垫铁是一种检验导轨精度的通用工具 主要用作水平仪及百分表架等测量工具的垫铁 垫铁形状有多种 检验棒主要用来检查车