第一章 基本知識(shí)(機(jī)械設(shè)備修理工藝學(xué))

第一章機(jī)械設(shè)備修理的基本知識(shí)第一節(jié)機(jī)械零件的失效

一、零件的變形(一)零件變形的原因材料的變形可分為彈性變形和塑性變形塑性變形是應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度，應(yīng)力消除后，變形不能完全恢復(fù)，被保留下來(lái)的部分就是塑性變形彈性變形是可以恢復(fù)的變形，應(yīng)力消除后，變形消失機(jī)械零件的變形有以下四個(gè)方面的原因1．毛坯制造----由于會(huì)形成殘余的內(nèi)應(yīng)力，隨著應(yīng)力的重新分布，零件會(huì)產(chǎn)生變形和斷裂蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.機(jī)械加工----零件表層發(fā)生塑性變形和冷作硬化，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起變形。注意：箱體類零件和長(zhǎng)而大的基礎(chǔ)零件，因厚薄過(guò)渡很多，極易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，而發(fā)生內(nèi)應(yīng)力松弛的變形3.操作使用----由于操作不當(dāng)使設(shè)備過(guò)載或產(chǎn)生高溫，從而使零部件變形，直至因變形過(guò)大而使零件失效。過(guò)載----載荷超過(guò)屈服極限σs高溫----屈服極限σs降低產(chǎn)生變形產(chǎn)生變形4.修理質(zhì)量----在設(shè)備修理過(guò)程中，如果不考慮被修零件已經(jīng)變形，常常會(huì)造成零件更大的變形或增加變形的危害。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(二)零件的變形失效變形失效----由于變形使零件無(wú)法正常工作。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(gè)特征：體積發(fā)生變化和幾何形狀的變化體積發(fā)生變化----彈簧在使用的塑性變形幾何形狀的變化----槍筒在上千次的發(fā)射后產(chǎn)生膨脹1.彈性變形失效分析應(yīng)用場(chǎng)合----零件無(wú)明顯的永久變形或涉及到復(fù)雜的應(yīng)力場(chǎng)時(shí)必須考慮彈性變形失效。原因：零件在載荷下會(huì)發(fā)生屈服和彎曲材料彈性模量（衡量標(biāo)準(zhǔn)）----彈性模量高則零件工作時(shí)的剛度（抵抗變形的能力）高。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽補(bǔ)充知識(shí)：應(yīng)力的種類otσσ=常數(shù)σmax脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力r=0σm靜應(yīng)力:σ=常數(shù)變應(yīng)力:σ隨時(shí)間變化平均應(yīng)力:應(yīng)力幅:Tσmaxσminσaσaσm循環(huán)變應(yīng)力otσ變應(yīng)力的循環(huán)特性:σmaxσminσaσa對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力r=-1otσ----脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力----對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力-1=0+1----靜應(yīng)力otσσaσaσminr=+1靜應(yīng)力是變應(yīng)力的特例蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.累積應(yīng)變失效分析應(yīng)用場(chǎng)合----零件在承受穩(wěn)態(tài)載荷時(shí)，還承受與主動(dòng)方向不同的方向疊加一個(gè)循環(huán)變化的載荷。結(jié)果----零件的總體尺寸沿穩(wěn)態(tài)應(yīng)力方向更均勻地變化，最終導(dǎo)致構(gòu)件或零件的韌性斷裂或低周疲勞斷裂舉例：拉面循環(huán)應(yīng)變軟化現(xiàn)象----當(dāng)疊加一個(gè)在比例極限和屈服強(qiáng)度之間的交變應(yīng)力時(shí)，彈性極限或彈性模量出現(xiàn)連續(xù)下降的趨勢(shì)。3.過(guò)載變形失效分析零件所受應(yīng)力大于材料屈服強(qiáng)度應(yīng)用場(chǎng)合----載荷超過(guò)承載極限時(shí)稱為過(guò)載，過(guò)載導(dǎo)致變形或斷裂變形失效蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽塑性材料[σ]

≤0.5σbσb----強(qiáng)度極限(1)應(yīng)力分析許用應(yīng)力[σ]脆性材料塑性材料由于材料有缺陷式中：[σ]----許用應(yīng)力σ0.2----脆性材料的屈服強(qiáng)度；σs----塑性材料的屈服強(qiáng)度n----安全系數(shù)工程中零件所能承受的最大應(yīng)力即為[σ]脆性材料[σ]

≤（1／6～l／4）σ0.2(2)極限分析----若一個(gè)結(jié)構(gòu)或零件在被破壞前允許有一定的塑性變形的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)或零件本身的安全性可以采取這種極限分析的方法蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(3)變形量分析應(yīng)用場(chǎng)合----若對(duì)零件的變形要求嚴(yán)格，則按變形量進(jìn)行設(shè)計(jì)，不再按所承受的應(yīng)力≤[σ]設(shè)計(jì)(三)減輕零件變形危害的措施1)合理選擇零件的結(jié)構(gòu)尺寸，改善零件的受力狀況，使零件的壁厚盡量均勻，以減少毛坯制造時(shí)的變形和殘余應(yīng)力。2)在機(jī)械加工對(duì)毛坯要進(jìn)行時(shí)效以消除其殘余內(nèi)應(yīng)力。采用粗精加工分開(kāi)的原則等。在加工中和修理中減少基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，保留加工基準(zhǔn)留給修理時(shí)使用，如保留軸類零件的中心孔等。3)不超負(fù)荷運(yùn)行，避免局部超載和過(guò)熱，加強(qiáng)設(shè)備的檢查和維護(hù)。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽4)在設(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；注意鑄件的修理，進(jìn)行必要的時(shí)效處理以消除其殘余應(yīng)力；機(jī)械加工修復(fù)零件時(shí)，注意定位基準(zhǔn)表面本身的精度，并要注意切削加工時(shí)和裝夾的變形；施焊時(shí)，盡量減小熱影響區(qū)，非施焊表面采取降溫措施等。二、零件的斷裂斷裂按斷口宏觀形態(tài)特征分為：韌性斷裂和脆性斷裂韌性斷裂----切應(yīng)力下產(chǎn)生，一般為穿晶斷裂脆性斷裂----低溫、高應(yīng)變速率、應(yīng)力集中、晶粒粗大和脆性材料。一般為晶界斷裂蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽按載荷性質(zhì)分為：一次加載斷裂和疲勞斷裂一次加載斷裂----零件在一次靜拉伸、靜壓縮、靜扭轉(zhuǎn)、靜彎曲或一次沖擊下的斷裂。疲勞斷裂----反復(fù)加載斷裂，即經(jīng)歷反復(fù)多次的應(yīng)力作用或能量負(fù)荷循環(huán)后才發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。(一)零件疲勞斷裂的基本原理零件受循環(huán)載荷塑性變形晶粒滑移應(yīng)力集中微觀裂紋（疲勞核心）應(yīng)力集中現(xiàn)象更加明顯裂紋向內(nèi)部擴(kuò)展出現(xiàn)宏觀裂紋裂紋長(zhǎng)度增加突然斷裂蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽微觀裂紋（疲勞核心）的產(chǎn)生部位2.表面層有夾雜物、零件表面加工痕跡、表面劃傷及其它缺陷1.晶界與表面相交處疲勞斷裂的兩個(gè)階段：亞臨界擴(kuò)展和臨界擴(kuò)展亞臨界擴(kuò)展----裂紋擴(kuò)展緩慢，零件相對(duì)安全。臨界擴(kuò)展----裂紋迅速擴(kuò)展，產(chǎn)生斷裂。注意：重要零件一旦發(fā)現(xiàn)裂紋則立即報(bào)廢。(二)減輕斷裂危害的措施1.在機(jī)械設(shè)計(jì)中要盡量減少應(yīng)力集中，對(duì)T型焊接接頭，采取適當(dāng)?shù)膸缀涡螤?，焊后打磨或鉆孔。零件截面改變處采用組合圓角。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.延長(zhǎng)零件疲勞壽命的最有效途徑是引入殘余壓應(yīng)力，如噴丸強(qiáng)化處理、冷滾壓加工等。對(duì)零件進(jìn)行表面熱處理和化學(xué)處理，提高零件表層的強(qiáng)度和硬度，也能延長(zhǎng)其疲勞壽命。3.定期進(jìn)行無(wú)損探傷；盡量減輕零件的腐蝕損傷；盡可能減少設(shè)備運(yùn)行中各部分的溫差；設(shè)備使用中還要嚴(yán)格避免設(shè)備超載和減少?zèng)_擊。4.機(jī)械設(shè)備在修理中注意事項(xiàng)：1)斷口分析----分析斷口來(lái)判斷斷裂的形式、原因、起源和超載程度疲勞斷裂斷口有兩個(gè)區(qū)域較光滑區(qū)疲勞起源疲勞擴(kuò)展較粗糙區(qū)----瞬時(shí)斷裂區(qū)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽瞬時(shí)斷裂區(qū)韌性材料----纖維狀脆性材料----結(jié)晶狀提問(wèn)：為什么一次加載斷裂沒(méi)有光滑區(qū)？判定：斷口光滑程度大，說(shuō)明載荷不大，正常工作時(shí)間長(zhǎng)。瞬間斷裂區(qū)偏心小說(shuō)明疲勞源多、載荷大。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2)裂紋和斷裂零件要修復(fù)方法a.鉆止裂孔；b.采用裂紋防止結(jié)構(gòu)，如附上加強(qiáng)件；c.采用局部更換法，去除疲勞部分，再在去除部分處焊一塊金屬或進(jìn)行堆焊；3)注意修理操作對(duì)零件斷裂的影響a.避免零件表面的損傷，并保證達(dá)到零件表面要求的表面質(zhì)量。b.對(duì)螺紋固定連接的旋緊力矩要適當(dāng)，過(guò)大的旋緊力矩和過(guò)小的旋緊力矩均會(huì)降低零件的壽命。c.螺柱與螺釘對(duì)裝配表面的相互位置精度也十分重要，螺柱斜度大不僅造成應(yīng)力集中，還造成附加彎曲力矩，其壽命會(huì)大大降低。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽4)采用延長(zhǎng)零件壽命的修復(fù)方法a.表面去皮修理。b.修磨階梯軸、曲軸等注意減小表面粗糙度，尤其是過(guò)渡圓角部分的表面粗糙度，并采用組合圓角。c.在產(chǎn)生疲勞裂紋前，用熱處理方法恢復(fù)零件性能。d.在零件發(fā)生疲勞損傷前，采用表面噴丸強(qiáng)化處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。5)對(duì)容易產(chǎn)生斷裂的重要零件實(shí)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，如定期進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，利用閃頻儀在零件運(yùn)轉(zhuǎn)中監(jiān)測(cè)等。三、零件的蝕損零件的蝕損有腐蝕和氣蝕

(一)腐蝕----化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。也稱為腐蝕磨損

蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽腐蝕磨損的分類：1.氧化磨損----磨損速度較慢特征----摩擦表面沿滑動(dòng)方向呈勻細(xì)磨痕氧化膜脆性氧化膜----磨損速度大干氧化速度Fe2O3韌性氧化膜----磨損速度小于氧化速度Al2O32.特殊介質(zhì)腐蝕磨損----磨損速度較快材料對(duì)腐蝕的影響含Ag、Cu----容易被高溫腐蝕磨損含Ni、Cr----不銹鋼含W、Mn----抗高溫腐蝕含WC、TiC----高抗腐蝕能力含Pb、Cd----易被酸性物質(zhì)腐蝕軸承材料蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽減輕腐蝕危害的主要措施有：1)盡量以塑料代替金屬；合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免形成腐蝕電池的條件。2)覆蓋金屬保護(hù)層如鎳、鉻、鋅等，覆蓋方法有電鍍、噴涂、化學(xué)鍍等；非金屬保護(hù)層如涂裝、塑料、橡膠、搪瓷等；化學(xué)保護(hù)層如磷化、鈍化、氧化等；表面合金化如滲氮、滲鉻、滲鋁等。3)進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)，用比零件材料化學(xué)性能更活潑的金屬鉚接在零件上，人為形成腐蝕電池，零件成為陰極，從而不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕。（犧牲陽(yáng)極保護(hù)）4)進(jìn)行介質(zhì)處理，使用有機(jī)緩蝕劑或無(wú)機(jī)緩蝕劑加入相應(yīng)介質(zhì)，減弱零件的腐蝕。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(二)氣蝕氣蝕的機(jī)理是當(dāng)零件與液體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸處局部壓力低于液體蒸發(fā)壓力時(shí)，形成氣泡，溶解的氣體也會(huì)析出形成氣泡，這些氣泡運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)，氣泡被迫潰滅的瞬間，產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫，稱為水擊現(xiàn)象。氣泡形成與破滅的反復(fù)作用，使零件表面材料產(chǎn)生疲勞而逐漸脫落，呈麻點(diǎn)狀，逐漸擴(kuò)展成泡沫海綿狀，這種現(xiàn)象稱為氣蝕。嚴(yán)重的氣蝕稱為穴蝕。

特征：呈麻點(diǎn)狀，逐漸擴(kuò)展成泡沫海綿狀減輕穴蝕危害的措施有：1)減小與液體接觸表面的振動(dòng)，以減少水擊現(xiàn)象的發(fā)生。如增強(qiáng)剛性、改善支承、采取吸振措施等。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2)選用耐穴蝕的材料，如鑄鐵最容易穴蝕的是片狀石墨，球狀或團(tuán)狀石墨耐穴蝕性好，珠光體比鐵素體耐穴蝕。不銹鋼、尼龍耐穴蝕。3)零件表面涂防穴蝕材料，如塑料、陶瓷、表面鍍鉻，減小表面粗糙度也有利于減輕穴蝕。4)改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)，減少液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生渦流的現(xiàn)象。5)水中添加乳化油，可減小氣泡爆破時(shí)的沖擊力，以減輕穴蝕。四、零件的磨損(一)磨損的類型1)固體磨粒磨損2)固體固體磨損3)固體液體磨損4)固體氣體磨損1.按接觸表面的性質(zhì)分蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽1)磨粒磨損2)粘著磨損3)疲勞磨損4)腐蝕磨損5)微動(dòng)磨損6)氣蝕磨損與沖蝕磨損2.按磨損機(jī)理分類(二)磨損的表示方法1.磨損量表示磨損結(jié)果的指標(biāo)U----線磨損量V----體積磨損量G----質(zhì)量磨損量蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.磨損率r表示磨損快慢的指標(biāo)、其表達(dá)方式有兩種：1)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過(guò)的時(shí)間之比來(lái)表述2)用磨損量與發(fā)生磨損所經(jīng)過(guò)的路程之比來(lái)表述3.耐磨性ε----是r的倒數(shù)，表示材料抵抗磨損的性能蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽4.相對(duì)耐磨性εω----指在相同摩擦條件下，標(biāo)樣材料與試樣材料兩種磨損量的比值式中V0----標(biāo)樣材料的磨損量；V----試樣材料的磨損量(三)磨損的一般規(guī)律----三個(gè)階段1.初期磨損階段(又稱跑合階段)磨損速度較快蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.穩(wěn)定磨損階段(又稱工作磨損階段)零件經(jīng)過(guò)短期跑合之后，即進(jìn)入穩(wěn)定磨損階段，磨損速度較小，磨損量與時(shí)間成正比3.急劇磨損階段(又稱強(qiáng)烈磨損階段)最終導(dǎo)致零件完全失效蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(四)減少磨損的途徑1)正確選擇材料是提高耐磨性的關(guān)鍵，對(duì)于抗疲勞磨損，采用抗疲勞的合金材料2)改善零件表面的耐磨性可采用多種表面處理方法，用滾壓加工表面強(qiáng)化處理，各種化學(xué)表面處理，塑性涂層、耐磨涂層，噴鉬、鍍鉻、等離子噴涂等。3)盡量保證液體潤(rùn)滑，采用合適的潤(rùn)滑材料和正確的潤(rùn)滑方法，采用潤(rùn)滑添加劑，注意密封等。4)正確的進(jìn)行摩擦副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高耐磨性減少磨損的重要條件。設(shè)計(jì)中可應(yīng)用置換原理和轉(zhuǎn)移原理。置換原理—磨活塞環(huán)，保護(hù)氣缸套轉(zhuǎn)移原理—磨軸瓦，保護(hù)曲軸蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽5)正確的使用與維護(hù)設(shè)備第二節(jié)設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作一、設(shè)備修理的方式修理計(jì)劃修理排除故障的修理（一）計(jì)劃修理----機(jī)械設(shè)備使用一段時(shí)間后為防止設(shè)備故障，按計(jì)劃進(jìn)行檢修。舉例：軸承壽命為5000h，在之前檢修。計(jì)劃預(yù)修的修理類別有：大修、項(xiàng)修、小修和定期精度調(diào)整蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽1.機(jī)械設(shè)備的大修是工作量最大的一種計(jì)劃修理。大修時(shí)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的全部或大部分部件解體；修復(fù)基準(zhǔn)件；更換或修復(fù)全部不合格的零件；修理、調(diào)整機(jī)械設(shè)備的電氣系統(tǒng)；修復(fù)機(jī)械設(shè)備的附件以及翻新外觀等，從而達(dá)到全面消除修前存在的缺陷，恢復(fù)機(jī)械設(shè)備的規(guī)定精度和性能。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.項(xiàng)目修理(簡(jiǎn)稱項(xiàng)修)是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)，對(duì)狀態(tài)劣化已達(dá)不到生產(chǎn)工藝要求的項(xiàng)目，按實(shí)際需要進(jìn)行針對(duì)性的修理。項(xiàng)修時(shí)，一般要進(jìn)行部分拆卸、檢查，更換或修復(fù)失效的零件，必要時(shí)對(duì)基準(zhǔn)件進(jìn)行局部修理和校正坐標(biāo)，從而恢復(fù)所修部分的性能和精度。項(xiàng)修的工作量視實(shí)際情況而定。3.小修機(jī)械設(shè)備的小修是工作量最小的一種計(jì)劃修理。小修的工作內(nèi)容主要是針對(duì)日常點(diǎn)檢和定期檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，拆卸有關(guān)的零、部件，進(jìn)行檢查、調(diào)整、更換或修復(fù)失效的零件，以恢復(fù)機(jī)械設(shè)備的正常功能。

蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽機(jī)械設(shè)備大修、項(xiàng)修、小修工作內(nèi)容比較蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽4.定期精度調(diào)整是指對(duì)精、大、稀機(jī)床的幾何精度定期進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到(或接近)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；精度調(diào)整的周期一般為1—2年。注意：在北方，定期精度調(diào)整時(shí)間選擇5、6月份或9、10月份。(二)排除故障修理----排除故障、恢復(fù)機(jī)械設(shè)備功能的工作稱為排除故障修理。

故障分類：精度性故障、磨損性故障、調(diào)整性故障和責(zé)任性故障。二、機(jī)械零件的修理方案(一)調(diào)整法----主軸和軸承磨損后產(chǎn)生的間隙，可以通過(guò)調(diào)整螺母使間隙達(dá)到車(chē)床精度允許的要求。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(二)換位法----汽車(chē)前后輪胎的換位。(三)維修尺寸法----以較復(fù)雜而貴重的零件加工后的尺寸加工配合件，前后尺寸不同。(四)附加零件法----當(dāng)配合件磨損時(shí)，分別進(jìn)行機(jī)械加工，恢復(fù)為正確的幾何形狀，然后在配合孔中壓入一個(gè)附加零件，以達(dá)到原配合要求。例如，C615車(chē)床主軸箱的主軸孔圓度淚差大，則將孔擴(kuò)大后壓入銅套，并將銅套的內(nèi)孔擴(kuò)至要求。此法適合于磨損嚴(yán)重的主軸箱等設(shè)備的修復(fù)。(五)局部更換法----將零件損壞的部分切除掉，再鑲上一部分使零件復(fù)原。例如車(chē)床齒輪組中某一齒輪遭到不正常磨損，可將磨損部分退火后切去，再鑲上一新齒圈，銑齒后再淬火，使零件復(fù)原。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(六)恢復(fù)尺寸法----使磨損的零件恢復(fù)原來(lái)的形狀尺寸和精度的方法稱為恢復(fù)尺寸法。方法可分為：1)機(jī)械結(jié)合法，如金屬噴鍍、嵌絲補(bǔ)裂紋等。2)電沉積結(jié)合法，在電場(chǎng)作用下，鍍液中的金屬離子在金屬表面上還原而形成金屬沉積層，如槽鍍和近幾年采用的快速電鍍新方法，廣泛用于零件的修復(fù)。3)熔接法，如氣焊、電焊、鍛接等。4)粘接法，采用101膠和618環(huán)氧樹(shù)脂等粘接劑來(lái)修復(fù)導(dǎo)軌、軸頸的磨損面，也可直接粘接受力不大的零件。5)擠壓法，用壓力加工的方法，把零件上備用的一部分金屬擠壓到磨損的工作面上去，以增補(bǔ)磨損掉的金屬。

蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(七)更換新零件法----損壞嚴(yán)重、無(wú)法修復(fù)或不值得修復(fù)的零件，可以更換新的零件?？梢孕迯?fù)的零件，有時(shí)也用新零件更換，將換下的零件集中起來(lái)成批進(jìn)行修復(fù)。三、設(shè)備修理前的準(zhǔn)備工作(一)修前技術(shù)準(zhǔn)備工作1．修理前技術(shù)狀況的調(diào)查修前2—8個(gè)月分兩步進(jìn)行項(xiàng)、小修設(shè)備為修前2—4個(gè)月

大型復(fù)雜設(shè)備為修前6—8個(gè)月蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽第一步：查閱故障修理、定期檢查、定期測(cè)試及事故等記錄；向機(jī)械動(dòng)力員、操作工人及維修工人等了解下列情況：1)設(shè)備的工作精度和幾何精度的變動(dòng)情況。2)設(shè)備的負(fù)荷能力的變動(dòng)情況。3)發(fā)生過(guò)故障的部位、原因及故障頻率。4)曾經(jīng)檢查、診斷出的隱患及其處理情況。5)設(shè)備是否需要改善維修。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽第二步：停機(jī)檢查的主要內(nèi)容為：1)檢查全部或主要幾何精度，2)測(cè)量性能參數(shù)降低情況，3)各轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，有無(wú)異常振動(dòng)和噪聲。4)氣壓、液壓及潤(rùn)滑系統(tǒng)的情況和有無(wú)泄漏。5)離合器、制動(dòng)器、安全保護(hù)裝置及操作件是否靈活可靠。6)電氣系統(tǒng)的失效和老化狀況。7)部分解體，測(cè)量基礎(chǔ)件和關(guān)鍵件的磨損量，確定需要更換和修復(fù)的零件，必要時(shí)測(cè)繪和核對(duì)修換件的圖樣。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽注意：停機(jī)檢查應(yīng)做到“三不漏檢”，即大型復(fù)雜鑄鍛件、外購(gòu)件、關(guān)鍵件不漏檢，要逐一核查。2．修理技術(shù)文件的編制設(shè)備大修理常用的技術(shù)文件有：1)修理技術(shù)任務(wù)書(shū)。2)修換件明細(xì)表及圖樣。3)電氣元件及特殊材料表(正常庫(kù)存以外的品種規(guī)格)。4)修理工藝及專用工、檢、研具的圖樣及清單。5)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

(二)修前生產(chǎn)準(zhǔn)備工作1．材料及備件準(zhǔn)備2．專用工、儉、研具的準(zhǔn)備3．修理作業(yè)計(jì)劃的編制蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽修理作業(yè)計(jì)劃的主要內(nèi)容：①作業(yè)程序；②分階段、分部作業(yè)所需的工人數(shù)、工時(shí)及作業(yè)天數(shù)；③對(duì)分部作業(yè)之間相互銜接的要求；④需要委托外單位勞務(wù)協(xié)作的事項(xiàng)及時(shí)間要求；⑤對(duì)用戶配合協(xié)作的要求等。設(shè)備大修理作業(yè)程序蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽第三節(jié)尺寸鏈一、尺寸鏈的基本概念（一）尺寸鏈的組成組成封閉環(huán)AΣ組成環(huán)1.封閉環(huán)AΣ----間接得到的尺寸AΣ裝配----代表裝配技術(shù)要求加工----間接獲得的尺寸特性：TAΣ是封閉環(huán)的公差，也是尺寸鏈中各環(huán)公差之和，故TAΣ比各組成環(huán)公差都大，是最大的。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.組成環(huán)----該環(huán)變化封閉環(huán)AΣ也變化的環(huán)組成環(huán)增環(huán)----其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大，AΣ也增大，表示減環(huán)----其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大，AΣ減小，表示箭頭判定法：AΣA1A3A2從封閉環(huán)開(kāi)始任意規(guī)定一個(gè)方向，然后沿此方向，繞尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫(huà)出箭頭。與封閉環(huán)箭頭方向相反為增環(huán)，相同為減環(huán)。故：A2、A3方向相反為增環(huán)，A1方向相同為減環(huán)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(二)尺寸鏈分類1.按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類尺寸鏈可以分為：設(shè)計(jì)尺寸鏈、工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈以及檢驗(yàn)尺寸鏈。增環(huán)----方向相反減環(huán)----方向相同AΣA1A3A2同理：故：A2、A3方向相反為增環(huán)，A1方向相同為減環(huán)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽2.根據(jù)尺寸鏈中組成環(huán)的性質(zhì)分尺寸鏈可分為：線性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。(1)線性尺寸鏈----同一平面內(nèi)，直線尺寸，相互平行。(2)角度尺寸鏈----同一平面，角度尺寸。角度尺寸鏈最簡(jiǎn)單的形式是具有公共角頂?shù)姆忾]角度圖形蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽其尺寸鏈方程為：由角度組成的封閉多邊形其尺寸鏈方程為：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽如圖所示箱體零件，在坐標(biāo)鏜床上按尺寸Al、A2鏜孔l孔2和孔3，則孔1和孔3的中心距AΣ最后也間接地得到。A1、A2和A3在同一平面內(nèi)，但彼此不平行，它們構(gòu)成平面尺寸鏈(參看圖b)。若經(jīng)換算也可以化為線性尺寸鏈(參看圖c)。(3)平面尺寸鏈----同一平面，且不相互平行。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(4)空間尺寸鏈----不在同一平面內(nèi)，且不一定互相平行。3.按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類尺寸鏈可以分為：串聯(lián)尺寸鏈、并聯(lián)尺寸鏈和混聯(lián)尺寸鏈

(1)串聯(lián)尺寸鏈----各尺寸鏈之間以一定的基準(zhǔn)線互相串聯(lián)結(jié)合成為相互有關(guān)的尺寸鏈。前一組尺寸鏈中各環(huán)的尺寸誤差，引起基準(zhǔn)線位置的變化，從而引起后一組尺寸鏈的起始位置發(fā)生根本的變動(dòng)，注意公共基準(zhǔn)線蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(2)并聯(lián)尺寸鏈----在各組尺寸鏈之間，以一定的公共環(huán)互相并聯(lián)結(jié)合成的復(fù)合尺寸鏈叫做并聯(lián)尺寸鏈。并聯(lián)尺寸鏈的特點(diǎn)是幾個(gè)尺寸鏈具有一個(gè)或幾個(gè)公共環(huán)，當(dāng)公共環(huán)有一定的誤差存在時(shí)，將同時(shí)影響幾組尺寸鏈關(guān)系的變化。注意公共環(huán)。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(3)混聯(lián)尺寸鏈----由并聯(lián)尺寸鏈和串聯(lián)尺寸鏈混合組成的復(fù)合尺寸鏈叫做混聯(lián)尺寸鏈，注意公共基準(zhǔn)線及公共環(huán)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽(三)尺寸鏈所表示的基本關(guān)系設(shè)尺寸鏈中有n個(gè)環(huán)，其中有1個(gè)封閉環(huán)，n-1個(gè)組成環(huán)，組成環(huán)中有m個(gè)是增環(huán)。1.封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于各增環(huán)的最大極限尺寸之和減去各減環(huán)的最小極限尺寸之和。封閉環(huán)的最小極限尺寸等于各增環(huán)的最小極限尺寸之和減去各減環(huán)的最大極限尺寸之和。

蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽封閉環(huán)的下偏差是封閉環(huán)的最小極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)下偏差之和減去各減環(huán)上偏差之和2.封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差是封閉環(huán)最大極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽3.封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于封閉環(huán)的最大極限尺寸減去最小極限尺寸，經(jīng)化簡(jiǎn)后即為各組成環(huán)公差之和。4.各組成環(huán)平均尺寸的計(jì)算組成環(huán)的平均尺寸按下式計(jì)算：AiM----組成環(huán)平均尺寸Aimax----組成環(huán)最大尺寸Aimin----組成環(huán)最小尺寸蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽有時(shí)為了計(jì)算方便，往往將某些尺寸的非對(duì)稱公差帶變換成對(duì)稱公差帶的形式，這樣基本尺寸就要換算成平均尺寸。封閉環(huán)的平均尺寸等于各增環(huán)的平均尺寸之和減去各減環(huán)的平均尺寸之和。AΣM----封閉環(huán)平均尺寸AiM----增環(huán)平均尺寸AjM----減環(huán)平均尺寸蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽（3）各組成環(huán)平均偏差的計(jì)算各組成環(huán)的平均偏差等于各環(huán)的上偏差與下偏差之和的一半。EMAi----組成環(huán)的平均偏差A(yù)iM----組成環(huán)的平均尺寸Ai----組成環(huán)基本尺寸ESAi----組成環(huán)上偏差EIAi----組成環(huán)下偏差蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽封閉環(huán)的平均偏差等于各增環(huán)的平均偏差之和減去各減環(huán)的平均偏差之和。EMAΣ----封閉環(huán)的平均偏差EMAi----增環(huán)的平均偏差EMAj----減環(huán)的平均偏差二、尺寸鏈的解算以線性尺寸鏈為基本形式來(lái)建立計(jì)算公式(一)極值法解尺寸鏈(極大極小法)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽1.正計(jì)算已知各組成環(huán)的尺寸和上、下偏差，求封閉環(huán)的尺寸及上、下偏差，稱為正計(jì)算。

解：1)確定增環(huán)和減環(huán)2440622875AΣ故：24、40、62方向相反為增環(huán)，28、75方向相同為減環(huán)2)求封閉環(huán)的基本尺寸=（24+40+60）-（75+28）=126-103=23mm蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽3)求封閉環(huán)的極限尺寸=[（24-0.04）+（40+0.037）+（62+0.056）]-[（75-0.10）+（28-0.037）]=23+0.19=23.190mm=[（24-0.12）+（40-0.025）+（62+0.01）]-[（75-0.054）+（28+0.015）]=23-0.096=22.904mm蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽4)求封閉環(huán)的公差=（23.190-22.904）=0.286mm5)求封閉環(huán)的上、下偏差=23.190-23=+0.190mm=22.904-23=-0.096mm故：mm蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽豎式，在“增環(huán)”這一行中抄上尺寸24、40、62及其上、下偏差，在“減環(huán)”這一行中把尺寸28、75的上、下偏差位置對(duì)調(diào)，并改變其正負(fù)號(hào)(原來(lái)的正號(hào)改負(fù)號(hào)，原來(lái)的負(fù)號(hào)改正號(hào))，同時(shí)給減環(huán)的基本尺寸也冠以負(fù)號(hào)，然后把三列的數(shù)值作代數(shù)和運(yùn)算，即得到封閉環(huán)的基本尺寸和上、下偏差。這種豎式中對(duì)增、減環(huán)的處理可以歸納成一句口訣：增環(huán)尺寸和上、下偏差照抄，減環(huán)尺寸上、下偏差對(duì)調(diào)又變號(hào)豎式主要用來(lái)驗(yàn)算封閉環(huán)，使尺寸鏈計(jì)算更簡(jiǎn)明。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽可知封閉環(huán)的公差比任一組成環(huán)的公差都大，換言之，封閉環(huán)的精度比各個(gè)組成環(huán)的精度都低。因此在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)零件時(shí)，應(yīng)選最不重要的環(huán)作為零件尺寸鏈的封閉環(huán)。但在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)是裝配后形成的，就是機(jī)械設(shè)備和部件的裝配技術(shù)要求，它卻正好是最重要的尺寸環(huán)。為減小封閉環(huán)公差，就應(yīng)使尺寸鏈組成環(huán)數(shù)目盡可能少，即尺寸鏈最短原則。

尺寸鏈最短原則：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽正計(jì)算常常用來(lái)校核和檢查封閉環(huán)的公差是否超過(guò)技術(shù)要求。在裝配尺寸鏈中，則常常用來(lái)檢查選用的裝配方法是否能夠保證裝配精度的有關(guān)指標(biāo)。有關(guān)正計(jì)算的應(yīng)用如圖所示為車(chē)床部件，試校核裝配間隙AΣ能否得到保證。解：1)繪尺寸鏈圖蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽A1A3A2AΣ故：A2、A3為增環(huán)，A1為減環(huán)2)確定增環(huán)和減環(huán)：3)求封閉環(huán)的基本尺寸AΣ

=（25+0）-25=0mm4)求封閉環(huán)的上、下偏差：=（0.065+0.006）-0=+0.071mm=（-0.065-0.006）-（0.084）=-0.155mm蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽5)用豎式法驗(yàn)算：故：上下偏差均超過(guò)技術(shù)要求，間隙無(wú)法保證。2.反計(jì)算----已知封閉環(huán)的極限尺寸(或上、下偏差)及其公差，求解各組成環(huán)的上、下偏差及公差，則稱為尺寸鏈的反計(jì)算。計(jì)算方法兩種等精度法等公差法蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽（1）等公差法----環(huán)數(shù)不多時(shí)，可將已知封閉環(huán)的公差按照平均分配給各個(gè)組成環(huán)，然后根據(jù)各尺寸加工難易適當(dāng)調(diào)整公差。但要滿足（2）等精度法----在尺寸鏈環(huán)數(shù)較多時(shí)，對(duì)各組成環(huán)公差先定為相同的公差等級(jí)，求出公差等級(jí)系數(shù)，再計(jì)算各環(huán)公差，而后按加工難易進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，但也需滿足下式

等公差法的具體步驟：1.先通過(guò)確定各組成環(huán)公差。2.根據(jù)入體原則確定上下偏差。即外尺寸取上偏差為0，內(nèi)尺寸取下偏差為0，對(duì)于孔的中心距按對(duì)稱偏差確定。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽3.根據(jù)加工的難易程度作適當(dāng)調(diào)整各組成環(huán)公差，但要滿足4.根據(jù)公式分別計(jì)算基本尺寸及其上下偏差。例：如圖所示為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，設(shè)計(jì)要求軸向裝配間隙為0.05—0.25mm，即在曲軸主軸頸前后兩端套有止推墊片，正齒輪被壓緊在主軸頸臺(tái)肩上，試確定曲軸主軸頸長(zhǎng)度Al=43.50mm，前后止推墊片厚度A2=A4=2.5mm，軸承座寬度A3=38.5mm等尺寸的上、下偏差。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽解：1)繪出尺寸鏈圖A3A1A2AΣA4故：A1為增環(huán)，A2、A3、A4為減環(huán)。2)確定增環(huán)和減環(huán)：3)按等公差法計(jì)算平均公差按入體原則標(biāo)注，由于軸承座的加工難度大于止推墊片的加工難度，故可適當(dāng)調(diào)整其公差。例中將A2A4按入體原則可得由于在兩個(gè)減環(huán)中分別將公差調(diào)小了0.01，故需要在另一個(gè)減環(huán)，也就是A3中加入被調(diào)整的公差，即：TA3=0.05+0.01+0.01=0.07，按入體原則蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽A1的上下偏差：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽故：3.中間計(jì)算已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求解尺寸鏈中某些組成環(huán)的計(jì)算稱為中間計(jì)算。如圖所示為活塞，從使用性能要求，應(yīng)保證銷孔軸心線至頂部的尺寸99mm及其公差。為使機(jī)床尺寸調(diào)整簡(jiǎn)便，在工序圖上應(yīng)注明以安裝基準(zhǔn)A標(biāo)注尺寸B，試確定該工序尺寸B及其公差。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽分析：由于安裝加工時(shí)，是以端面A作為定位基準(zhǔn)，來(lái)分別加工活塞的上表面及銷孔，故尺寸155和尺寸B是直接保證的，而尺寸99為間接保證的，所以尺寸99為封閉環(huán)，現(xiàn)已知?jiǎng)t：由公式：可知封閉環(huán)公差是各組成環(huán)公差之和，即封閉環(huán)公差是尺寸鏈中的最大值。CBAΣ現(xiàn)：TAΣ=ESAΣ-EIAΣ=0-（-0.087）=0.087mm而：TC=ESC-EIC=0-（-0.25）=0.25mm則：C為增環(huán)，B為減環(huán)蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽顯然：TC＞TAΣ故無(wú)法保證加工后TAΣ的公差值。則：尺寸C的公差設(shè)計(jì)不合理，故要減小尺寸C的公差。現(xiàn)將尺寸C調(diào)整為：，即TC=0.063mm提問(wèn)：如何獲得？根據(jù)加工方法所能獲得的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)查表獲得，并按入體原則標(biāo)注。由于尺寸C為增環(huán)，B為減環(huán)B的基本尺寸為：蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽B(yǎng)的上、下偏差為：故：可保證尺寸AΣ達(dá)到設(shè)計(jì)要求。三、裝配尺寸鏈的建立方法1.線性尺寸鏈（1）全部由長(zhǎng)度尺寸組成的線性尺寸鏈----尺寸鏈的組成環(huán)全部為長(zhǎng)度尺寸蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽建立尺寸鏈的步驟：a.確定封閉環(huán)裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是裝配精度要求，如例2中的AΣ要求裝配精度即裝配間隙為0.05～0.25mm。b.查找組成環(huán)裝配尺寸鏈的組成環(huán)是相關(guān)零件的相關(guān)尺寸。所謂相關(guān)尺寸就是指相關(guān)零件上的相關(guān)設(shè)計(jì)尺寸，他的變化會(huì)引起封閉環(huán)的變化。在例2中的相關(guān)零件是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸1、前止推墊片2、軸承座3、后止推墊片4。取定相關(guān)零件后，應(yīng)遵循“尺寸鏈環(huán)數(shù)最少”原則，確定相關(guān)尺寸，在例2中的相關(guān)尺寸分別為A1、A2、A3和A4它們是以AΣ為封閉環(huán)的裝配尺寸鏈中的組成環(huán)。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽注意：“尺寸鏈環(huán)數(shù)最少”是建立裝配尺寸鏈時(shí)應(yīng)遵循的一個(gè)重要原則。即：每一個(gè)有關(guān)零件僅以一個(gè)組成環(huán)列入。否則會(huì)使裝配精度降低。C.畫(huà)出尺寸鏈圖，并確定組成環(huán)性質(zhì)。（2）若線性尺寸鏈中出現(xiàn)形位公差環(huán)或配合間隙環(huán)a.確定封閉環(huán)例：根據(jù)金屬切削機(jī)床專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一般臥式車(chē)床主軸錐孔的軸心線和尾座頂尖套錐孔軸心線對(duì)床身導(dǎo)軌的不等高度允差為δΣ，只許尾座高，如圖所示。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是裝配精度要求：AΣ=0～δΣmmb.查找組成環(huán)從所示的結(jié)構(gòu)示意圖中，按照裝配基準(zhǔn)為聯(lián)系的方法查找到相關(guān)零件是尾座底板和床身，相關(guān)部件為主軸箱和尾座，用相關(guān)部件或組件代替多個(gè)相關(guān)零件，有利于減少尺寸鏈的環(huán)數(shù)，即可得到A3A2AΣA1即：A1+AΣ=A3+A2A1----主軸箱主軸錐孔的軸線至其底面距離A2----尾座頂尖套錐孔的軸線至其底面距離AΣ----主軸箱主軸錐孔的軸線和尾座頂尖套錐孔的軸線對(duì)床身導(dǎo)軌的不等高A3----尾座底板厚度蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽若要進(jìn)一步查找相關(guān)部件中的相關(guān)零件，從圖中找到相關(guān)零件為：主軸箱體1、主軸2、軸承3（內(nèi)圈、滾柱、外圈）、前頂尖4、后頂尖5、尾座套筒6、尾座體7、尾座底板8、床身9相關(guān)零件確定后，進(jìn)一步確定相關(guān)尺寸。本例中各相關(guān)零件的裝配基準(zhǔn)大多是圓柱面（孔和軸）和平面，因而裝配基準(zhǔn)之間的關(guān)系大多是軸線間的位置尺寸和形位公差，如同軸度、平行度和平面度等，以及軸和孔的配合間隙所引起的軸線偏移量。若軸和孔是過(guò)盈配合，則可認(rèn)為軸線的偏移量等于零。蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院胡羽本例中，由于前后頂尖和兩錐孔都是過(guò)盈配合，故它們的軸線偏移量等于零，因此可以把主軸錐孔的軸線和尾座套筒的軸線作為前后頂