學(xué)習(xí)項(xiàng)目一_機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識

1、學(xué)習(xí)項(xiàng)目一機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)項(xiàng)目一機(jī)械維護(hù)與修理的基礎(chǔ)知識任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1.1機(jī)械故障及其規(guī)律1.1.1機(jī)械故障的概念1.1.2機(jī)械故障的類型1.按引發(fā)故障的時間性分類(1)漸發(fā)性故障漸發(fā)性故障是由機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)的劣化過程(磨損、腐蝕、疲勞、老化)逐漸發(fā)展而形成的，是通過事前測試或監(jiān)控可以預(yù)測到的故障。圖1-1設(shè)備劣化周期圖任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(2)突發(fā)性故障突發(fā)性故障是由各種不利因素和偶然的外界影響共同作用的結(jié)果。(3)復(fù)合型故障復(fù)合型故障包括了上述兩種故障的特征

2、，其故障發(fā)生的時間是不確定的，并與設(shè)備的狀態(tài)無關(guān)，而設(shè)備工作能力耗損過程的速度則與設(shè)備工作能力耗損的性能有關(guān)。2.按故障出現(xiàn)的情況分類(1)實(shí)際故障實(shí)際故障是指機(jī)械設(shè)備喪失了它應(yīng)有的功能，或參數(shù)(特性)超出規(guī)定的指標(biāo)，或根本不能工作，也包括機(jī)械加工精度被破壞，傳動效率降低，速度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值等。(2)潛在故障潛在故障是指對運(yùn)行中的設(shè)備如不采取預(yù)防性維修和調(diào)整措施，再繼續(xù)使用到某個時候?qū)l(fā)生的故障。3.按故障發(fā)生的原因或性質(zhì)不同分類任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(1)人為故障由于維護(hù)和調(diào)整不當(dāng)，違反操作規(guī)程或使用了質(zhì)量不合格的零件材料等，使各部件加速磨損或改變其機(jī)械工作性能而引起的故障稱為人為故

3、障，這種故障是可以避免的。(2)自然故障機(jī)械在使用過程中，因各零件的自然磨損或物理化學(xué)變化而造成零件的變形、斷裂、蝕損等使機(jī)件失效所引起的故障，稱為自然故障，這種故障雖不可避免，但隨著零件設(shè)計(jì)、制造、使用和修理水平的提高，可使機(jī)械有效工作時間大大延長，而使故障較遲發(fā)生。4.按故障的影響程度分類(1)輕微故障輕微故障是指設(shè)備略微偏離正常規(guī)定指標(biāo)，設(shè)備運(yùn)行受輕微影響的故障。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念(2)一般故障一般故障是指設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量下降，導(dǎo)致能耗增加、噪聲增大的故障。(3)嚴(yán)重故障嚴(yán)重故障是指關(guān)鍵設(shè)備或整體功能喪失，造成停機(jī)或局部停機(jī)的故障。(4)惡性故障惡性故障是指設(shè)備遭受嚴(yán)重破壞造成重

4、大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全或造成環(huán)境嚴(yán)重污染的故障。1.1.3一般機(jī)械的故障規(guī)律圖1-2故障規(guī)律曲線任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1.2了解事故及其評估方法機(jī)械故障和事故是有差別的。1.2.1事故分類表1-1事故的分類1)設(shè)備事故影響聯(lián)動機(jī)組或生產(chǎn)系統(tǒng)停產(chǎn)8h以上；或降低計(jì)劃日產(chǎn)量三分之一以上者。2)主要生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生事故，導(dǎo)致停產(chǎn)24h以上者。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念3)設(shè)備事故造成設(shè)備損壞嚴(yán)重，無法修復(fù)或修復(fù)費(fèi)用達(dá)1萬元以上者。4)動力設(shè)備發(fā)生事故使動力供應(yīng)中斷，造成重要生產(chǎn)廠礦(車間)停產(chǎn)或生產(chǎn)設(shè)備損壞較嚴(yán)重者。5)設(shè)備事故并直接引起火災(zāi)、水災(zāi)、爆炸、倒塌、人身中毒、傷亡者。6)主

5、要生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生事故，經(jīng)修復(fù)后達(dá)不到額定能力和精度者。1)設(shè)備事故，使聯(lián)動機(jī)組停產(chǎn)1h以上，或單機(jī)生產(chǎn)設(shè)備停產(chǎn)4h以上者。2)設(shè)備事故，修復(fù)費(fèi)用在1千元以上1萬元以下者。3)設(shè)備事故，使動力供應(yīng)中斷者。1.2.2設(shè)備事故的原因任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念1)設(shè)備方面。2)設(shè)備管理方面。3)生產(chǎn)管理方面。4)其他方面。1.2.3設(shè)備事故的處理與考核1.設(shè)備事故的處理1)由于事故而造成的減產(chǎn)損失要比照原樣修復(fù)的費(fèi)用高得多，因此，千方百計(jì)地減少事故發(fā)生后的停產(chǎn)時間，是減小事故損失的關(guān)鍵。2)事故發(fā)生后，要根據(jù)重大事故和一般事故的劃分，分別由各級主管部門領(lǐng)導(dǎo)主持對事故原因和責(zé)任進(jìn)行認(rèn)真分析。3)貫徹既

6、防患于未然，又改進(jìn)于事后的事故管理原則。任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念4)不能過分強(qiáng)調(diào)防止事故，而采取過激的檢查和修理手段。5)按規(guī)定要求填寫報(bào)表，并將有關(guān)資料存檔。6)嚴(yán)格執(zhí)行事故獎懲制度。2.設(shè)備事故的考核1)考核企業(yè)的重大設(shè)備事故次數(shù)、一般設(shè)備事故次數(shù)、事故停產(chǎn)時間、事故損失價值等。2)近年來，許多企業(yè)都在探討考核事故率的辦法，即用設(shè)備事故率和資金事故率來考核?？己伺_時事故率：用事故累積時間與主要設(shè)備的臺數(shù)乘以年日歷時間之比，即：考核資金事故率：即“千元產(chǎn)值事故損失率”。以事故損失金額與產(chǎn)值比較，作為設(shè)備事故考核指標(biāo)，即任務(wù)1機(jī)械故障和設(shè)備事故的概念例1某軋鋼廠去年總產(chǎn)值8000萬元，年

7、事故損失金額共6萬元；今年總產(chǎn)值12000萬元，年事故損失金額共6.5萬元。試比較該廠去年和今年的事故率有何變化？任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策2.1機(jī)械磨損2.1.1機(jī)械磨損的概念及原因圖1-3摩擦表面凹凸不平及其接觸情況1.粘著理論和分子-機(jī)械理論的一些假設(shè)任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(1)接觸表面凹凸不平兩個物體相對運(yùn)動的接觸表面(即摩擦表面)有一定的粗糙度，無論怎樣精密細(xì)致地加工、研磨、拋光，表面總是會存在凹凸不平，如圖1-3所示。表1-2不同加工方法與對應(yīng)的表面最大粗糙高度(2)真實(shí)接觸面積很小由于零件表面存在著凹凸不平，因此,當(dāng)兩表面接觸時，接觸區(qū)就不是一個理想的平面，而是在

8、微小面積上發(fā)生接觸。(3)真實(shí)接觸面積上的壓強(qiáng)很大真實(shí)接觸面很小，即使垂直載荷N很小的時候，在真實(shí)接觸面積上，也將受到很大的壓強(qiáng)。2.粘著理論任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策3.分子-機(jī)械理論2.1.2機(jī)械磨損的類型1.粘著磨損表1-3粘著磨損的類型2.磨料磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(1)鑿削磨料磨損機(jī)械的許多構(gòu)件直接與灰渣、鐵屑、礦石顆粒相接觸，這些顆粒的硬度一般都很高，并且具有銳利的棱角，當(dāng)以一定的壓力或沖擊力作用到金屬表面上時，即從零件表層鑿下金屬屑，這種磨損形式稱為鑿削磨料磨損。(2)碾碎式磨料磨損當(dāng)磨料以很大壓力作用于金屬表面時(如破碎機(jī)工作時礦石作用于顎板)，在接觸點(diǎn)引起

9、很大壓應(yīng)力，這時，對韌性材料則引起變形和疲勞，對脆性材料則引起碎裂和剝落，從而引起表面的損傷。(3)低應(yīng)力磨料磨損磨料以某種速度較自由地運(yùn)動，并與摩擦表面相接觸。3.表面疲勞磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策圖1-4機(jī)械磨損規(guī)律圖4.腐蝕磨損任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策2.1.3機(jī)械磨損的一般規(guī)律1.“磨合”階段(曲線O1A段)2.“穩(wěn)定”磨損階段(曲線AB段)3.“急劇”磨損階段(曲線B點(diǎn)以右部分)2.1.4機(jī)械磨損的影響因素1.零件材料對磨損的影響2.機(jī)件工作載荷對磨損的影響3.機(jī)件運(yùn)動速度對磨損的影響4.溫度、濕度和環(huán)境對磨損的影響5.潤滑對磨損的影響6.零件表面加工質(zhì)量對磨損的影

10、響任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(1)宏觀幾何形狀對磨損的影響所謂宏觀幾何形狀是指加工后實(shí)際形狀與理想形狀的偏差，即加工精度，如圓度、圓柱度、平行度和垂直度等，宏觀幾何形狀的偏差使零件表面載荷分布不均勻，容易造成局部地方嚴(yán)重磨損。(2)表面粗糙度對磨損的影響并非表面粗糙度值越小，磨損越小。(3)刀痕方向?qū)δp的影響刀痕方向?qū)δp影響較大，如果兩摩擦表面的刀痕方向是平行的，且與運(yùn)動方向一致，則磨損較小。7.裝配和安裝質(zhì)量對磨損的影響8.機(jī)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動性質(zhì)對磨損的影響2.2機(jī)械故障發(fā)生的其他原因及對策2.2.1零件的變形任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策1)當(dāng)外載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度

11、時，零件產(chǎn)生過應(yīng)力永久變形。2)溫度升高，金屬材料的原子熱振動增大，抗切變能力下降，容易產(chǎn)生滑移變形，使材料的屈服極限下降；或零件受熱不均，各處溫差較大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，引起零件變形。3)由于殘留的內(nèi)應(yīng)力，影響零件的靜強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性，不僅使零件的彈性極限降低，還會產(chǎn)生減少內(nèi)應(yīng)力的塑性變形。4)由于材料內(nèi)部存在缺陷。2.2.2斷裂1.斷裂的類型(1)按宏觀形態(tài)分類按宏觀形態(tài)可分為韌性斷裂和脆性斷裂。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(2)按載荷性質(zhì)分類按載荷性質(zhì)可分為一次加載斷裂和疲勞斷裂兩種。2.幾種斷口形貌(1)杯錐狀斷口(見圖1-5)斷裂前伴隨大量大塑性變形的斷口，斷口的底部裂紋不規(guī)則

12、地穿過晶粒，因而呈灰暗色的纖維狀或鵝絨狀，邊緣有剪切唇，斷口附近有明顯的塑性變形。(2)脆性斷裂斷口其斷口平齊光亮，且與正應(yīng)力相垂直，斷口上常有人字紋或放射花樣，斷口附近截面的收縮很小，一般不超過3(見圖1-6)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策圖1-5杯錐狀斷口(3)疲勞斷裂斷口疲勞斷裂斷口(見圖1-7)有三個區(qū)域：疲勞核心區(qū)、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬時破斷區(qū)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策圖1-6脆性斷裂斷口任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策圖1-7疲勞斷裂斷口3.斷口分析任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(1)實(shí)際破裂情況的現(xiàn)場調(diào)查現(xiàn)場調(diào)查是破斷分析的第一步。(2)斷口的宏觀分析斷口的宏觀分析是

13、指用肉眼或低倍放大鏡(20倍以下)對斷口進(jìn)行觀察和分析。(3)斷口的微觀分析斷口的微觀分析是指用金相顯微鏡或電子顯微鏡對斷口進(jìn)行觀察和分析。(4)金相組織、化學(xué)成分、力學(xué)性能的檢驗(yàn)金相方法主要是研究材料是否有宏觀及微觀缺陷、裂紋分布與走向以及金相組織是否正常等。2.2.3腐蝕1.腐蝕的概念2.腐蝕的分類任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(1)化學(xué)腐蝕金屬與介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引起的損壞稱為化學(xué)腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕金屬表面與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕，屬于這類腐蝕的有：金屬在酸、堿、鹽溶液及海水、潮濕空氣中的腐蝕，地下金屬管線的腐蝕，埋在地下的機(jī)器底座被腐蝕等。3.防止腐蝕的方

14、法(1)合理選材根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的情況，選擇合適的材料。(2)合理設(shè)計(jì)通用的設(shè)計(jì)規(guī)范是避免不均勻和多相性，即力求避免形成腐蝕電池的作用。(3)覆蓋保護(hù)層這種方法是在金屬表面覆蓋一層不同材料，改變零件表面結(jié)構(gòu)，使金屬與介質(zhì)隔離開來以防止腐蝕。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策1)覆蓋金屬保護(hù)層。2)覆蓋非金屬保護(hù)層。涂料。將油基漆或樹脂基漆(如合成脂)通過一定的方法將其涂覆在物體表面，經(jīng)過固化而形成薄涂層，從而保護(hù)設(shè)備免受高溫氣體及酸堿等介質(zhì)的腐蝕作用。常用的涂料產(chǎn)品有防腐漆、瀝青漆、環(huán)氧樹脂涂料、聚乙烯涂料等。磚、板襯里。常用的是水玻璃膠泥襯輝綠巖板。輝綠巖板是由輝綠巖石熔鑄而成，它的主要成分是二氧

15、化硅，膠泥即是粘合劑。它的耐酸堿性及耐腐蝕性較好，但性脆不能受沖擊，在有色冶煉廠用來做儲酸槽壁，槽底則襯瓷磚。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策硬(軟)聚氯乙烯。它具有良好的耐腐蝕性和一定的機(jī)械強(qiáng)度，加工成形方便，焊接性能良好，可做成儲槽、電除塵器、文氏管、尾氣煙囪、管道閥門和離心風(fēng)機(jī)、離心泵的殼體及葉輪。它已逐步取代了不銹鋼、鉛等貴重金屬材料。玻璃鋼。它是采用合成樹脂為粘結(jié)材料，以玻璃纖維及其制品(如玻璃布、玻璃帶、玻璃絲等)為增強(qiáng)材料，按照不同成形方法(如手糊法、模壓法、纏繞法等)制成。它具有優(yōu)良的耐腐蝕性，比強(qiáng)度(強(qiáng)度與質(zhì)量之比)高，但耐磨性差，有老化現(xiàn)象。實(shí)踐證明，玻璃鋼在中等濃度以下的

16、硫酸、鹽酸和溫度在90以內(nèi)作防腐襯里，使用情況是較理想的。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策耐酸酚醛塑料。它是以熱固性酚醛樹脂作粘結(jié)劑，以耐酸材料(玻璃纖維、石棉等)作填料的一種熱固性塑料，它易于成形和機(jī)械加工，但成本較高，目前主要用作各種管道和管件。(4)添加緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中加入少量緩蝕劑，能使金屬的腐蝕速度大大降低。(5)電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù)就是對被保護(hù)的金屬設(shè)備通以直流電流進(jìn)行極化，以消除電位差，使之達(dá)到某一電位時，被保護(hù)金屬可以達(dá)到腐蝕很小甚至無腐蝕狀態(tài)。1)陰極保護(hù)。2)陽極保護(hù)。任務(wù)2機(jī)械故障發(fā)生的原因及其對策(6)改變環(huán)境條件改變環(huán)境條件的方法是將環(huán)境中的腐蝕介質(zhì)去掉，減輕其腐蝕

17、作用，如采用通風(fēng)、除濕及去掉二氧化硫氣體等。2.2.4蠕變損壞圖1-8溫度與應(yīng)力作用時間對材料力學(xué)性能的影響任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.1了解機(jī)械故障診斷技術(shù)3.1.1機(jī)械故障診斷的基本內(nèi)容1)保證機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。2)隨時報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)的變化情況和惡化趨勢。3)提供機(jī)器狀態(tài)的準(zhǔn)確描述。4)故障報(bào)警。3.1.2機(jī)械故障診斷的基本原理圖1-9機(jī)械故障診斷的基本過程和原理任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.1.3機(jī)械故障診斷的基本方法(1)簡易診斷法簡易診斷法指主要采用便攜式的簡易診斷儀器，如測振儀、聲級計(jì)、工業(yè)內(nèi)窺鏡、紅外點(diǎn)溫儀對設(shè)備進(jìn)行人工巡回監(jiān)測，根據(jù)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)或人的經(jīng)驗(yàn)

18、分析，了解設(shè)備是否處于正常狀態(tài)。(2)精密診斷法精密診斷法指對已產(chǎn)生異常狀態(tài)的原因采用精密診斷儀器和各種分析手段(包括計(jì)算機(jī)輔助分析方法、診斷專家系統(tǒng)等)進(jìn)行綜合分析，以此來判斷故障的類型、程度、部位和產(chǎn)生的原因及故障發(fā)展的趨勢等問題。(3)直接觀察法傳統(tǒng)的直接觀察法如“聽、摸、看、聞”，在一些情況下仍然十分有效。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(4)振動噪聲測定法機(jī)械設(shè)備動態(tài)下的振動和噪聲的強(qiáng)弱及其包含的主要頻率成分和故障的類型、程度、部位和原因等有著密切的聯(lián)系，因此，利用這種信息進(jìn)行故障診斷是比較有效的方法。(5)無損檢驗(yàn)法無損檢驗(yàn)法是一種從材料和產(chǎn)品的無損檢驗(yàn)技術(shù)中發(fā)展起來的方法，它是

19、在不破壞材料表面及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下檢驗(yàn)機(jī)械零部件缺陷的方法。(6)磨損殘余物測定法機(jī)器的潤滑系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的循環(huán)油路中攜帶著大量的磨損殘余物(磨粒)。(7)機(jī)器性能參數(shù)測定法顯示機(jī)器主要功能的機(jī)器性能參數(shù)，一般可以直接從機(jī)器的儀表上讀出，由這些數(shù)據(jù)可以判定機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)是否偏離正常范圍。3.2監(jiān)測與診斷系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與故障診斷的手段，體現(xiàn)在一套完整的裝置上，構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)，稱為機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)。3.2.1監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的工作過程與步驟(1)選定敏感參數(shù)選定對系統(tǒng)影響最大和最敏感的參數(shù)作為系統(tǒng)識別的敏感因子，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。(2)信號采集信

20、號采集就是對監(jiān)測系統(tǒng)敏感點(diǎn)上的敏感參數(shù)的采集。(3)狀態(tài)參數(shù)識別通過敏感因子的識別，或經(jīng)過必要的推導(dǎo)計(jì)算，將待檢模式與樣板模式(故障檔案)對比，識別待檢系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。(4)診斷決策及其輸出檢測與診斷系統(tǒng)對設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)根據(jù)判別結(jié)果采取相應(yīng)對策。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-10設(shè)備監(jiān)測與診斷過程3.2.2簡易診斷系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用1.便攜式振動分析儀圖1-11便攜式振動分析儀任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用2.聲級計(jì)3.點(diǎn)溫度計(jì)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-12聲級計(jì)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-13紅外點(diǎn)溫度計(jì)3.2.3精密監(jiān)測診斷系統(tǒng)任務(wù)3

21、機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-14監(jiān)測和診斷系統(tǒng)硬件框圖1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(1)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器、放大器、濾波器、示波器、記錄器、AD接口板及微型計(jì)算機(jī)。1)傳感器。2)放大器。3)濾波器。4)示波器。5)記錄器。6)AD接口板。7)微型計(jì)算機(jī)。(2)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作步驟1)組態(tài)。2)巡檢準(zhǔn)備。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3)數(shù)據(jù)采集。2.狀態(tài)識別系統(tǒng)3.診斷輸出系統(tǒng)3.3旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動監(jiān)測與診斷旋轉(zhuǎn)機(jī)械是各類機(jī)械設(shè)備中數(shù)量最多、應(yīng)用最廣的一類機(jī)械，其主要組成部分為轉(zhuǎn)軸組件，轉(zhuǎn)軸組件又稱為轉(zhuǎn)子 軸承系統(tǒng)或轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，它包括轉(zhuǎn)子(軸、齒

22、輪傳動件、葉輪、聯(lián)軸器等)、軸承(滑動軸承、滾動軸承)、支座(定子、機(jī)座等)及密封裝置等部分。3.3.1旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的簡易診斷方法1.測定方式和測定參數(shù)2.合理地布置測點(diǎn)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(1)主要測點(diǎn)的布置主要測點(diǎn)應(yīng)布置在反映轉(zhuǎn)子振動特征最敏感的部位，即軸承的部位。1)測軸承的振動(絕對值)。2)測軸位移(相對值)。圖1-15測軸承振動的測點(diǎn)布置任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-16測軸位移的測點(diǎn)布置任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用(2)輔助測點(diǎn)的布置對于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械，有時必須根據(jù)具體情況增加輔助測點(diǎn)。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-17電站鍋爐

23、離心式給水泵的振動測點(diǎn)布置示意圖1、3、6、8、9、11垂直振動測點(diǎn)2、4、7、10、12橫向振動測點(diǎn)5軸向振動測點(diǎn)任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.測定振動時的注意事項(xiàng)3.3.2旋轉(zhuǎn)機(jī)械的精密診斷原理圖1-18簡易診斷與精密診斷過程的比較任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-19模式識別的方法原理3.4齒輪的故障診斷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用齒輪箱是各類機(jī)械的變速傳動部件，在齒輪箱中齒輪本身的故障發(fā)生率較高，約占60，采用振動監(jiān)測對齒輪進(jìn)行故障診斷是一種行之有效的方法。3.4.1齒輪的振動機(jī)理1.輪齒的嚙合振動2.齒輪的制造和裝配誤差引起的振動3.齒輪在使用過程中出現(xiàn)損傷引起的

24、振動4.沖擊載荷引起的自由衰減振動3.4.2齒輪故障的振動診斷1.齒面損傷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-20齒面損傷引起的振動a)高頻b)低頻2.齒輪偏心任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-21齒輪偏心的振動波形3.齒輪回轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-22齒輪回轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡的振動波形4.齒輪的局部缺陷任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-23齒輪局部性缺陷的振動波形5.齒距誤差任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-24齒距誤差的振動波形3.5滾動軸承的故障診斷軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。3.5.1滾動軸承常見的異?，F(xiàn)象任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理

25、及應(yīng)用(1)落入異物造成的損傷當(dāng)砂粒和氧化皮等異物落入軸承內(nèi)部時，會造成旋轉(zhuǎn)體和滾道之間的磨損及產(chǎn)生壓痕。(2)潤滑不良造成的損傷當(dāng)潤滑劑不足或潤滑劑和潤滑方法與使用條件不相適應(yīng)時，滾動軸承會在很短時間內(nèi)損傷，產(chǎn)生點(diǎn)蝕、膠合、燒損等損傷。(3)內(nèi)外環(huán)傾斜造成的損傷各種不能調(diào)心的軸承(圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承、深溝球軸承等)，由于軸承和轉(zhuǎn)軸的加工和裝配誤差，或當(dāng)軸的撓度較大時，軸承往往會在短時間內(nèi)即產(chǎn)生表面脫落，或在滾針軸承的滾道和滾動體的端面發(fā)生膠合，而在高速旋轉(zhuǎn)時則會出現(xiàn)燒損。(4)保持架受載造成的損傷在高速下突然增減速度和反復(fù)換向運(yùn)轉(zhuǎn)，保持架往往會受到損傷。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及

26、應(yīng)用(5)異常推力載荷引起的損傷在長軸的軸承組合設(shè)計(jì)中，通常是將一端固定而另一端為自由設(shè)置，以補(bǔ)償軸的熱伸長變形。(6)裝配不良造成的損傷熱裝內(nèi)環(huán)時，如加溫過高或內(nèi)環(huán)的過盈量不足，就會因內(nèi)環(huán)和軸相對滑動而發(fā)生擦傷甚至膠合。(7)電蝕如在滾動軸承的滾道面與滾動體之間存在漏電電流則會發(fā)生電火花，從而使?jié)L道與滾動體的表面局部熔化或退火，嚴(yán)重時會出現(xiàn)凹坑或凸起點(diǎn)。3.5.2滾動軸承損傷(缺陷)而引起的振動及診斷1.軸承嚴(yán)重磨損引起偏心時的振動任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-25軸承偏心時的振動特性2.內(nèi)環(huán)有缺陷時的振動任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-26內(nèi)環(huán)有缺陷時的振動a)振幅被軸的

27、旋轉(zhuǎn)頻率調(diào)制b)振幅被滾動體的公轉(zhuǎn)頻率調(diào)制3.外環(huán)有缺陷時的振動任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-27外環(huán)有缺陷時的振動4.滾動體有缺陷時的振動任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-28滾動體缺陷的振動特性a)振幅受到滾動體公轉(zhuǎn)頻率的調(diào)制b)振幅未被調(diào)制3.6無損檢驗(yàn)法無損檢測法是指在不改變被檢測物體的前提下，利用物質(zhì)因存在缺陷而使其某一物理性能發(fā)生變化的特點(diǎn)，完成對物體的檢測與評價的技術(shù)手段的總稱。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.6.1超聲波探傷檢測技術(shù)1.探傷原理圖1-29脈沖反射法探傷原理任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用2.探傷方法(1)脈沖反射法脈沖反射法是生產(chǎn)中應(yīng)用最

28、普遍的一種超聲波探傷方法。(2)穿透法穿透法是根據(jù)超聲波能量變化情況來判斷零件內(nèi)部狀況的，它是將發(fā)射探頭和接受探頭分別置于零件的兩相對表面，發(fā)射探頭發(fā)射的超聲波能量是一定的，在零件不存在缺陷時，超聲波穿透到零件一定厚度以后在接收探頭上所接收到的能量也是一定的。任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-30脈沖波穿透探傷法示意任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-31連續(xù)波法穿透探傷示意任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用圖1-32鐵磁物質(zhì)中的磁力線分布情況1表面橫向裂紋2近表面氣泡3深層縱向裂紋任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.6.2磁粉探傷1.基本原理2.零件的磁化方法圖1-33磁化方法1被測工件2磁軛3線圈4磁力線任務(wù)3機(jī)械故障診斷技術(shù)的原理及應(yīng)用3.磁粉探傷操作(1)預(yù)處理預(yù)處理是用溶劑把零件表面上的油脂、涂料和銹去掉，使磁粉能很好地附著在缺陷上。(2)磁化關(guān)于磁化方法前面已作介紹，可根據(jù)被探傷零件種類和大小，具體進(jìn)行選擇。(3)加磁粉磁粉有普通磁粉和