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1、機(jī)械設(shè)備修理機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件第一章機(jī)械零件失效的模式機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件第一節(jié)、機(jī)械零件的磨損磨損工作表面在摩擦?xí)r沿其表面發(fā)生的微觀或宏觀變化過程的結(jié)果。1.磨損的類型按接觸表面的性質(zhì)分類磨粒磨損固體磨損液體磨損氣體磨損按磨損機(jī)理分類磨粒磨損粘著磨損疲勞磨損腐蝕磨損微動磨損2.磨損的一般規(guī)律第一章機(jī)械設(shè)備修理的基本知識(1)初期磨損階段(又稱跑合階段)(2)穩(wěn)定磨損階段(又稱工作磨損階段)(3)急劇磨損階段(又稱強(qiáng)烈磨損階段)3.減少磨損的途徑1)正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵2)為了改善零件
2、表面的耐磨性可采用多種表面處理方法3)盡量保證液體潤滑,采用合適的潤滑材料和正確的潤滑方法,采用潤滑添加劑,注意密封等。4)合理進(jìn)行摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計是提高耐磨性,減少磨損的重要條件。5)設(shè)備的使用和維護(hù)正確與否對設(shè)備的壽命影響極大,正確的使用和維護(hù)與不正確的使用和維護(hù)其壽命往往可相差幾倍。第二節(jié)、零件的變形一個結(jié)構(gòu)或零件,特別是基礎(chǔ)零件在外加載荷的作用下發(fā)生變形,將導(dǎo)致零部件之間相互位置精度遭到破壞,影響各組成零件的相互關(guān)系。據(jù)估算,變形對零部件壽命的影響在30%左右。對于金屬切削機(jī)床類設(shè)備,由于精度要求較高,變形的影響就更加突出
3、。在修理實踐中發(fā)現(xiàn),修理質(zhì)量低、大修周期短的一個重要原因就是零部件的變形。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件1.零件變形的原因(1)毛坯制造鑄造、鍛造、焊接等熱加工零件由于溫度差異、冷卻和組織轉(zhuǎn)變的先后不一都會形成殘余的內(nèi)應(yīng)力,尤其是鑄造毛坯,形狀復(fù)雜,厚薄不均,在澆鑄后的冷卻過程中,形成拉伸、壓縮等不同的應(yīng)力狀態(tài),可能發(fā)生變形或斷裂。經(jīng)熱處理的零件也存在內(nèi)應(yīng)力。(2)機(jī)械加工在切削加工過程中,由于裝夾、切削力、切削熱的作用,零件表層會發(fā)生塑性變形和冷作硬化,因而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,引起變形。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件(3)操
4、作使用工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金設(shè)備、鍛壓設(shè)備及其他熱加工機(jī)械設(shè)備等,在較惡劣的工況下T作,其個別零部件在極限載荷或超載荷的情況下運行,高溫導(dǎo)致零部件屈服強(qiáng)度降低,從而使零部件產(chǎn)生變形。(4)修理質(zhì)量在設(shè)備修理過程中,如果不考慮被修零件已經(jīng)變形,常常會造成零件更大的變形或增加變形的危害。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件2.零件的變形失效零件產(chǎn)生變形后,如果出現(xiàn)不能承受規(guī)定的載荷、不能起到規(guī)定的作用或與其他零件的運轉(zhuǎn)發(fā)生干擾等情況時,零件則產(chǎn)生了變形失效。變形失效可以是彈性變形失效,也可以是塑性變形失效。變形失效主要有兩個特征,即
5、體積發(fā)生變化和幾何形狀發(fā)生變化。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件(1)彈性變形失效分析當(dāng)一個零件沒有明顯的永久變形或涉及復(fù)雜的應(yīng)力場時.必須考慮彈性變形失效,因為變形失效包含一次加載屈服,而且大部分零件在載荷的作用下將發(fā)生彈性彎曲。(2)累積應(yīng)變失效分析當(dāng)某一零件在承受穩(wěn)態(tài)載荷時,還承受與主動方向不同的一個循環(huán)變化的疊加載荷,循環(huán)變化的載荷所產(chǎn)生的應(yīng)變使零件的兩端每半周一次交替發(fā)生超過屈服點(ors)的應(yīng)變。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件(3)過載變形失效分析每一個構(gòu)件或零件都有一個承載極限,當(dāng)承載載荷超過此極限時則稱為
6、過載,機(jī)械零件在過載情況下會發(fā)生變形或斷裂。在強(qiáng)度理論定量設(shè)計中以及零件強(qiáng)度極限分析中,大多數(shù)情況是將應(yīng)力完全限制在彈性范圍內(nèi),并把材料屈服強(qiáng)度作為結(jié)構(gòu)或零件變形失效的合理依據(jù)。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件3.減輕零件變形危害的措施3)加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理,制定并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,不超負(fù)荷運行,避免局部超載和過熱,加強(qiáng)設(shè)備的檢查和維護(hù)。1)在機(jī)械設(shè)計中不僅要考慮零件的強(qiáng)度,還要考慮零件的剛度和制造、裝配、使用、拆卸修理等有關(guān)問題。2)在機(jī)械加工中要采取一系列工藝措施防止和減小變形,對毛坯要進(jìn)行時效處理以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。4)在
7、設(shè)備修理中,不僅要恢復(fù)零件的尺寸、配合精度、表面質(zhì)量等,還要檢查和修復(fù)主要零件的形狀和位置誤差,制定出與變形有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和修理規(guī)范。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件第三節(jié)、零件的斷裂斷裂指在外力的作用下零件發(fā)生的正向分離與切向分離,example機(jī)械零件在循環(huán)應(yīng)力作用下會發(fā)生疲勞斷裂在高溫持久應(yīng)力作用下會發(fā)生蠕變斷裂在腐蝕環(huán)境下會發(fā)生應(yīng)力腐蝕或腐蝕疲勞機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件斷口的宏觀形態(tài)特征按載荷性質(zhì)塑性斷裂脆性斷裂一次加載斷裂疲勞斷裂發(fā)生塑性變形后造成的斷裂,斷裂之前沒有明顯的塑性變形的斷裂。是零件在一次靜拉伸、
8、靜壓縮、靜扭轉(zhuǎn)、靜彎曲或一次沖擊下的斷裂。為反復(fù)加載斷裂,即經(jīng)歷反復(fù)多次的應(yīng)力作用后才發(fā)生的斷裂。據(jù)估計,機(jī)械零件的斷裂失效中疲勞斷裂失效占80%左右。機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué)高職高專十一五課件1.零件疲勞斷裂的基本原理零件承受循環(huán)載荷時,在局部將出現(xiàn)很