機械常識：機械設(shè)備維修保養(yǎng)基礎(chǔ)知識

 

 

(一) 機械零件的失效和機械故障

 

 

機械失去工作能力稱為故障，機器零件喪失規(guī)定的工作能力稱為失效。機械的故障和零件的失效是分不開的。由于零件正常磨損或物理化學(xué)變化引起的零件變形、斷裂、蝕損等使零件失效而引起的故障，此類故障也叫做自然故障。

 

1、零件的磨損

 

磨損是零件失效的最主要和普遍的形式。

 

2、零件的變形

 

機器在工作過程中，由于受力的作用，使零件的尺寸和形狀發(fā)生改變的現(xiàn)象叫變形。金屬的變形包括彈性變形和塑性變形。

 

3、零件的斷裂

 

零件在外力載荷作用下，首先發(fā)生彈性形變，當(dāng)載荷所引起的應(yīng)力超出彈性極限而繼續(xù)增加時，材料可能產(chǎn)生塑性形變，最后應(yīng)力超過強度極限時發(fā)生斷裂。

 

4、蝕損

 

零件在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下表面發(fā)生的點狀剝落稱為疲勞點蝕；零件受周圍介質(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)作用使表層金屬發(fā)生的破壞稱為腐蝕；零件在溫度變化和介質(zhì)作用下表面產(chǎn)生針狀孔洞，并不斷擴大稱為穴蝕。疲勞點蝕、腐蝕和穴蝕統(tǒng)稱為蝕損。

 

（二） 機械故障的消除（修復(fù)）方法

對于人為的事故性故障的消除主要靠提高使用、管理、維修人員素質(zhì)，加強責(zé)任心的方法來達到。而對自然故障則只能通過調(diào)整和修理的方法來達到，通常主要有以下一些方法：

 

1、主要恢復(fù)配合性質(zhì)的修理方法

 

（1）調(diào)整法

 

一般利用調(diào)整螺栓緊度或調(diào)整墊片厚度來恢復(fù)配合件原有的配合關(guān)系，修理時不用對配合件進行加工(或只進行刮研)，而只用增加墊片或調(diào)整墊片厚度的方法使其恢復(fù)到原始配合間隙。

 

（2）修理尺寸法

 

在進行修理時對配合件中較貴重零件進行機械加工恢復(fù)其幾何形狀，同時得到一個新的尺寸，然后將配合件中另一個磨損的零件廢棄而更換一個新的與經(jīng)過加工的零件相配合的零件，使該配合件的配合間隙恢復(fù)到初始間隙，如修軸換軸瓦，修缸套換活塞等都是。這種修理方法要考慮零件結(jié)構(gòu)上能夠加工的可能性和零件修理后允許的機械強度,在此前提下應(yīng)盡量增加修理次數(shù)；另一方面為了便于備品備件的供應(yīng)其修理尺寸應(yīng)加以標(biāo)準(zhǔn)化。

 

（3）補充零件法（附加零件法）

 

此法對于配合件的每個零件均予加工整形，并對其中的一個零件給以合理的縮徑或擴孔，然后在其中補充一個同樣材料或質(zhì)量更高的襯套，以過盈壓入或螺紋擰入或焊至原零件上，然后加工至配合尺寸，使配合性質(zhì)達到要求。

 

2、既恢復(fù)配合性質(zhì)又恢復(fù)零件形狀和尺寸的修理方法

 

（1）焊接修復(fù)法

 

金屬焊接是借原子間的擴散和連接作用使分離的金屬焊件牢固地結(jié)合成整體的，根據(jù)焊接設(shè)備不同，焊接有氣焊和電焊等，許多斷裂和磨損零件多半是采用補焊和堆焊方法修復(fù)的，有些零件在焊后再經(jīng)過車、磨削加工，以達到恢復(fù)原幾何形狀和尺寸。

 

（2）補鑄法

 

滑動軸承的巴氏合金磨損到限后，將殘余合金熔渠去，重新澆鑄上新的巴氏合金的工藝過程叫做補鑄法。用此法可以完全恢復(fù)舊滑動軸承的性能標(biāo)準(zhǔn)。

 

（3）電鍍（電刷鍍、電涂鍍）法

 

電鍍是利用直流電通過電解液時發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，實現(xiàn)金屬在鍍件表面上沉積的過程。

 

（4）噴涂和噴焊

 

噴涂是把熔化的材料微粒用高速氣流噴敷在已經(jīng)準(zhǔn)備好的粗糙零件的表面上，形成一層比較牢固的機械結(jié)合層。

 

噴焊工藝是在噴涂工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是將噴涂層再行重熔處理，而在零件表面獲得一層類似堆焊性能的涂層。

 

（5）粘接與粘補法

 

粘接是利用粘接劑與零件之間所起的化學(xué)、物理和機械等綜合作用力來粘接零件或粘補零件的裂紋、孔洞、磨損等缺陷的一種修復(fù)工藝。

 

（6）不停機堵漏技術(shù)的特點及應(yīng)用

 

a、直管和容器的堵漏：單片粘接、粘堵法；夾具法；壓力輔助法

 

b、法蘭堵漏法

 

（三） 機械的拆卸、裝配、清洗和檢驗

1、機械的拆卸

 

（1）拆卸前的準(zhǔn)備工作

 

a、工作場地要寬敞明亮、平整、清潔。

 

b、拆卸工具準(zhǔn)備齊全，規(guī)格合適。

 

c、按不同用途準(zhǔn)備好放置零件的臺架、分隔盆、油桶等

 

（2）機械的拆卸的基本原則

 

a、根據(jù)機型和有關(guān)資料能清楚其結(jié)構(gòu)特點和裝配關(guān)系，然后確定分解拆卸的方法、步驟。

 

b、正確選用工具和設(shè)備，當(dāng)分解遇到困難時要先查明原因，采取適當(dāng)方法解決，不允許猛打亂敲,防止損壞零件和工具，更不能用量具、鉗子代替手錘而造成損壞。

 

c、在拆卸有規(guī)定方向、記號的零件或組合件時，應(yīng)記清方向和記號，若失去標(biāo)記應(yīng)重新標(biāo)記。

 

d、為避免拆下的零件損壞或丟失，應(yīng)按零件大小和精度不同分別存放，按拆卸順序擺放，精密重要零件專門存放保管。

 

e、拆下的螺栓、螺母等在不影響修理的情況下應(yīng)裝回原位，以免丟失和便于裝配。

 

f、按需拆卸，對個別不拆卸即可判斷其狀況良好的可不拆卸，一方面可節(jié)約時間和勞力，另一方面可避免拆裝過程中損壞和降低零件裝配精度。但對需拆卸的零件一定要拆，不可圖省事而馬虎了事，致使修理質(zhì)量得不到保證。

 

2、機械的裝配

 

機械裝配工藝是決定機械修理質(zhì)量得重要環(huán)節(jié)，因此必須做到：

 

（1）被裝配的零件本身必須達到規(guī)定的技術(shù)要求，任何不合格的零件都不能裝配。為此零件裝配前必須經(jīng)過嚴(yán)格檢驗。

 

（2）必須選擇正確的配合方法以滿足配合精度的要求。機械修理的大量工作是恢復(fù)相互配合件的配合精度，可采取選配、修配、調(diào)整等方法來滿足這一要求。配合間隙需考慮熱脹的影響，對于由不同膨脹系數(shù)的材料構(gòu)成的配合件，當(dāng)裝配時的環(huán)境溫度于工作時的溫度相差較大時，由此引起的間隙改變應(yīng)進行補償。

 

（3）分析并檢查裝配尺寸鏈精度，通過選配和調(diào)整來滿足精度要求。

 

（4）處理好機件裝配順序，其原則是：先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般。

 

（5）選擇合適的裝配方法和裝配設(shè)備、工具。

 

（6）注意零件的清洗和潤滑。裝配的零件必須首先進行徹底的清洗，對于動配合件要在相對運動面上涂清潔的符合工作要求的潤滑劑。

 

（7）注意裝配中的密封，防止“三漏”。要采用規(guī)定的密封結(jié)構(gòu)和密封材料，不能采用任意的代用品。要注意密封面的質(zhì)量和清潔。注意密封件的裝配方法和裝配緊度，對靜密封可采用適當(dāng)?shù)拿芊饽z密封。

 

（8）注意鎖緊裝置的裝配要求，符合安全規(guī)定。

 

（9）重視裝配中間環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查。

 

3、機械的清洗與檢驗

 

（一）機械的清洗

 

1、清除油污

 

油污是油脂和塵土、鐵銹等的粘附物，它不融入水，但融入有機劑。除用機械法去污外，還可用化學(xué)法或電化學(xué)法去除。

 

（1）化學(xué)除油污法：

 

1、有機溶劑除油污：常用的有機溶劑有汽油、煤油、柴油、丙酮等。

 

2、堿性溶液除油污：如苛性鈉、碳酸鈉、硅酸鈉磷酸鈉等。清洗時提高溶液溫度和進行攪拌能加快除油效果，

 

一般可加熱到80℃左右，洗后應(yīng)用熱水沖洗，并用壓縮空氣吹干。

 

（2）、電化學(xué)除油污法：利用電解時兩電極產(chǎn)生氣泡的機械攪拌和剝離作用使油脂脫離零件表面的方法叫電化學(xué)除油污法。該法有速度快，效率高，除油徹底等優(yōu)點。

 

（二）機械的檢驗

 

檢驗的內(nèi)容如下：

 

1 零件檢驗

 

包括零件的幾何精度檢驗，如零件的尺寸、形狀；零件表面質(zhì)量的檢驗：如表面粗糙度、表面損傷及其它缺陷等；零件的力學(xué)性能檢驗：如零件的強度、硬度、零件的平衡性，彈簧的剛度等；零件隱藏缺陷的檢驗：如空洞、加渣、微觀裂紋等。

 

2 裝配檢驗

 

如零件與零件的相對位置、配合件的間隙或過盈量；并列軸間的平衡度、前后軸間的同軸度等等。

 

3 整機檢驗

 

整機檢驗即整機技術(shù)狀況的檢驗。包括機械的工作能力，動力經(jīng)濟性能等，檢驗的方法有如下一些：

 

A 檢視法：此法僅憑眼看、手摸、耳聽來檢驗和判斷，簡單可行，應(yīng)用廣泛，可分為：

 

(1)目測法:對零件表面損傷如毛糙、溝槽、裂紋、刮傷、剝落（脫皮）、斷裂以及零件較大和明顯變形、嚴(yán)重磨損、表面退火和燒蝕等都通過目視或借助放大鏡觀察確定。還有像剛性聯(lián)軸節(jié)的漆膜破裂、彈性聯(lián)軸器的錯位、螺紋連接和鉚接密封添漆膜的破裂等也可用目測判斷。

 

(2)敲擊法：對于機殼類零件不明顯的裂紋、軸承合金與底瓦的結(jié)合情況等，可通過敲擊聽音清脆還是沙啞來判斷好壞。

 

(3)比較法：用新的標(biāo)準(zhǔn)零件與被檢測的零件相比較來鑒定被檢零件的技術(shù)狀況。如彈簧的自由長度、鏈條的長度、滾動軸承的質(zhì)量等等。

 

B 測量法:零件磨損或變形后會引起尺寸和形狀的改變，或因疲勞而引起技術(shù)性能（如彈性）下降等?？赏ㄟ^測量工具和儀器進行測量并對照允許標(biāo)準(zhǔn)，確定是否繼續(xù)使用，還是待修或報廢。例如對滾動軸承間隙的測量、溫升的測量、對齒輪磨損量的測量、對彈簧彈性大小的測量等。

 

C 探測法:對于零件的隱藏缺陷特別是重要零件的細(xì)微缺陷的檢測，對于保證修理質(zhì)量和使用安全具有重要意義，必須認(rèn)真進行，主要有以下一些辦法：

 

（1）滲透顯示法：將清洗干凈的零件浸入煤油中或柴油中片刻，取出后將表面擦干，撒上一層滑石粉，然后用小錘輕敲零件的非工作面，如果零件有裂紋時，由于震動使浸入裂紋的油滲出，而使裂紋處的滑石粉顯現(xiàn)黃色線痕。

 

（2）熒光顯示法：先將被檢驗零件表面洗凈，用紫外線燈照射預(yù)熱10分鐘，使工件表面在紫外線燈下觀察呈深紫色，然后用熒光顯示液均勻涂在零件工作表面上，即可顯示出黃綠色缺陷痕跡。

 

（3）探傷法：磁粉探傷檢驗、超聲波檢驗、射線照相檢驗。主要用來測定零件內(nèi)部缺陷及焊縫質(zhì)量等。

 

（四）轉(zhuǎn)子的平衡

1、轉(zhuǎn)子不平衡的種類

 

（1）靜不平衡：轉(zhuǎn)子上不平衡的重量能綜合成為一個使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時只產(chǎn)生一個離心力，而且可在靜力狀態(tài)下確定，則稱為靜不平衡。

 

（2）動不平衡：如果在一個轉(zhuǎn)子上能綜合出兩個大小相等，方向相反，但不在同一直徑上的不平衡重量，則轉(zhuǎn)子雖在靜態(tài)能獲得平衡，但在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一個不平衡的力偶，這個力偶不能在靜力狀態(tài)下確定只能在動態(tài)下確定，則成為動不平衡。

 

（3）混合不平衡：如果在一個轉(zhuǎn)子上，既有靜不平衡，又有動不平衡，就稱為混合不平衡。

 

2、轉(zhuǎn)子的平衡

 

為了消除轉(zhuǎn)子上的不平衡力或力偶，必須測出不平衡質(zhì)量所在的方位和大小，然后設(shè)法予以平衡之，這種操作過程就稱作轉(zhuǎn)子找平衡。一般可分為靜平衡和動平衡兩種。

 

（1）靜平衡：凡在靜態(tài)下可以測得轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量及方位又能通過去重或加重的方法消除轉(zhuǎn)子的偏重而使轉(zhuǎn)子達到平衡的方法叫靜平衡。

 

（2）動平衡：凡是只能在動態(tài)下測定轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量所在的方位，以及確定平衡質(zhì)量應(yīng)加的位置與大小，這種找平衡的方法稱為動平衡。動平衡不但能消除動不平衡的力偶，而且能消除靜不平衡的離心力，所以它可運用于找各種柱狀及錐狀轉(zhuǎn)子的平衡。

 

（五）設(shè)備的整體檢驗

設(shè)備的整體檢驗是機械設(shè)備修竣后一次全面的質(zhì)量鑒定，是保證機械設(shè)備交付使用后具有良好性能和安全可靠性等的重要環(huán)節(jié)。整體檢驗包括空載試運轉(zhuǎn)、負(fù)荷試運轉(zhuǎn)試運轉(zhuǎn)后檢查等步驟。對重要設(shè)備還需要進行壓力試驗和致密性試驗。

 

1、空載試運轉(zhuǎn)：首先檢查各部連接、緊固、潤滑、密封、運轉(zhuǎn)情況、試驗操縱系統(tǒng)、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、安全裝置的動作和作用，并作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時檢查各類儀表的指示情況是否符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。對于未進行總成性能試驗的，要分部試運轉(zhuǎn)，試運轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)的故障及非正常聲響、溫升、跳動等未經(jīng)消除不得進行負(fù)荷試驗。

 

2、負(fù)荷試運轉(zhuǎn)：負(fù)荷試運轉(zhuǎn)是在空載試運轉(zhuǎn)正常之后進行。通過負(fù)荷試運轉(zhuǎn)確定機械的動力性能、經(jīng)濟性能、運轉(zhuǎn)狀況及操縱、調(diào)整、控制和安全裝置的作用是否達到運行要求。

 

3、試運轉(zhuǎn)后檢查：在負(fù)荷試運轉(zhuǎn)后必須對各部位有無變形、松動、過熱、破損等進行積極檢查，同時檢查有關(guān)部位的密封性、摩擦面的接觸情況等。

 

4、設(shè)備的壓力試驗與致密性試驗：

 

（1）液壓試驗：通常用來檢查焊縫、連接部位的致密性和強度。一般采用水作為介質(zhì)，故又稱為水壓試驗。

 

（2）氣壓試驗：對于因機構(gòu)原因或容器內(nèi)不允許有微量殘液存在的容器，以氣壓試驗檢測。

 

（3）致密性試驗：對于各種儲存氣體或液體的壓力容器，應(yīng)進行焊縫致密性試驗，以保證無泄漏。通?？刹捎脷饷苄栽囼?、煤油滲漏試驗和氨滲透試驗等方法。