范文一:机械设备维修
1、 设备维修包括维护保养 (日常保养、 一级保养、二级保养、三级保养) 、设 备检查 (日常检查——机能检查、 定期 检查。 定期检查——机能检查、 定期检 查) 、设备维修(事后维修、预防性维 修——大修、中修、小修、 项修、二级 保养、定期精度调整。改善维修) 2、设备大修的总的技术要求:全面清 除维修前的缺陷、 大修后应达到设备出 厂或维修技术文件所规定的性能和精 度标准。 3、设备保养:清洁、润滑、 禁锢、调整、防腐(十字作业法) 4、设备的修理和维护保养是设备维修 的不同方面, 二者由于工作内容与作用 的区别是不能相互替代的, 应把二者同 时做好,相互配合,相互补充。
5、机械设备零件的失效一般按失效件 外部形态特征可分为磨损、 变形、 断裂、 蚀损四种类型。 最主要的失效形式是磨 损失效, 最危险的失效形式是断裂时效、 6、机电设备工作过程中,相对运动零 件的表面上发生尺寸、 形状和表面质量 变化的现象称为磨损。 7、机械零件的 磨损一般分为三个阶段, 磨合磨损阶段、 稳定磨损阶段、去接磨损阶段。 8、磨 损的分类:磨料磨损、 黏着磨损、 疲劳 磨损、腐蚀磨损、微动磨损
9、断裂的分类:韧性断裂、脆性断、 疲劳断裂。 可以在设计, 工艺及安装使 用方面减少断裂。 10、 机械零件是否进 行更换取决于零件的磨损程度级对设 备精度的影响, 对零件强度、 磨损状况、 设备精度、设备功能、生产率的影响。 11、零件的修复或更换原则:经济性、 可靠性、安全性、准确性、时间性。 12、 常用零件的修复方法:电镀修复法, 喷涂修复法, 焊接修复法, 黏接修复发、 机械加工修复发 (改变尺寸修复法、 镶 嵌修复法、 局部修复法) 、 矫正修复发。 13、 拆卸前准备:拆卸场地, 保护措施, 放油。 14、常用的拆卸方法:击卸法、 拉拔法、顶压法、温差法、破坏法。 15、常用的清洗方法:脱脂、除锈、 清 除污垢、清除旧涂装层。 16、常用的量具:平尺、平板、 方尺和
直角尺、检验棒、垫铁、检验桥板。 常
用量仪:水平仪、 光学平直仪。 常用仪
表:万用表、兆欧表、
17、 CA6140卧式车床的组成:主轴箱、
进给箱、溜板箱、床身、尾座、光杠、
丝杠、 床鞍、 中滑板、 小滑板、 回转盘、
刀架。 18、 卧式车床的润滑方式:浇油
润滑、 溅油润滑、 油绳润滑、 压配式压
注油杯润滑、 选盖式油杯润滑、 液压泵
循环润滑。
19、 离合器:多片摩擦式离合器、 安全
离合器、超越离合器。
20、 卧式车床的运动分析:主运动, 进
给运动、辅助运动。
21、 床鞍部件由床鞍, 中滑板、 和横向
进给丝杠螺母副组成。
22、 轴承精度包括尺寸精度和回转精度。
影响回转精度的因素:、轴承的种类,
精度等级误差、 配合零件误差配合质量、
主轴转速、 温度和热变形、 润滑、 载荷
特性。
23、 车床的分类:卧式、 立式、 落地式、
转塔式、 回转式、 液压仿形、 多刀自动
半自动车床、专用机床(曲轴、凸轮、
铲齿车床)
24、 桥式起重机的组成:金属结构、 机
械传动、电气部分。
25、 根据使用吊具不同桥式起重机的分
类:吊钩式、抓斗式、电磁吸盘式。
26、桥架由主梁、端梁、栏杆、走台、
小车轨道、操纵室组成。
27、 桥架变形的修理:预应力法, 钢丝
绳张拉法、 火焰矫正法、 主梁加下盖板
法。
28、 啃轨是指起重机的车轮的轮缘与轨
道侧面接触, 运行中产生摩擦, 使起重
机不能正常工作。
29、啃轨的现象:1、轨道侧面有一条
明亮的痕迹, 严重时痕迹有毛刺 2、 车
轮轮缘内侧有亮斑并有毛刺 3、 起重机
或小车行走时, 在短距离内轮缘与轨道
间隙有明显的变化 4、 起重机或小车运
行中, 特别是启动和制动时, 桥架或小
车架有明显的摆动走偏, 特别严重时会 发出响亮的声音
30、 啃轨的原因:车轮安装偏差造成啃 轨、 轨道安装偏差造成啃轨、 传动系统 有偏差造成啃轨、 车轮直径有偏差造成 啃轨。
31、 造成小车三条腿的主要原因是车轮 和轨道的尺寸偏差过大。 ①检查车轮② 检查轨道③综合检查
简述丝杠螺母间隙的调整方法?
滚珠丝杠机构的轴向间隙, 一般是指丝 杠固定不动,在限制螺母回转状态下, 螺母受到轴向力时, 螺母相对螺杆的轴 向位移量。
消除滚珠丝杠螺母的间隙和对其施加 预紧力,对于实现精密传动十分必要。 为此常采用双螺母结构。 常用的间隙调 整方法如下:
一个螺母的外端有凸缘, 另一个螺母的 外端没有凸缘, 而只有伸出套筒外的螺 纹, 并用两个圆螺母锁紧, 调整圆螺母 即可消除间隙。
特点:结构紧凑, 调整方便, 应用较广 泛,但调整的轴向位移量不精确。 CA6140车床主轴轴承间隙增大时如何 进行调整?
当间隙产生时, 首先松开轴承螺母的紧 定螺钉, 转动间隙调整螺母, 使带有锥 度的滚动轴承内圈沿轴向移动, 消除间 隙。 然后进行试转, 当主轴在最高转速 下不发生过热, 用手转动无阻滞感, 然 后拧紧紧定螺钉就可以了。
范文二:机械设备维修
1.1设备维修的基本概念
1.1.1设备维修的定义及作用
设备维修是对装备或设备进行维护和修理的简称。这里所说的维护是指为保持装备或设备完好工作状态所做的一切工作,包括清洗擦拭、润滑涂油、检查调校,以及补充能源、燃料等消耗品;修理是指恢复装备或设备完好工作状态所做的一切工作,包括检查、判断故障,排除故障,排除故障后的测试,以及全面翻修等。由此可见,维修是为了保持和恢复装备或设备完好工作状态而进行的一系列活动。
维修是伴随生产工具的使用而出现的。随着生产工具的发展,机器设备大规模的使用,人们对维修的认识也在不断地深化。维修已由事后排除故障发展为事前预防故障;由保障使用的辅助手段发展成为生产力和战斗力的重要组成部分;如今,维修已发展成为增强企业竞争力的有力手段,改善企业投资的有效方式,实行全系统、全寿命管理的有机环节,实施绿色再制造工程的重要技术措施。可以说,维修已从一门技艺发展成为一门学科。
(1)维修是事后对故障和损坏进行修复的一项重要活动
设备在使用过程中难免会发生故障和损坏,维修人员在工作现场随时应付可能发生的故障和由此引发的生产事故,尽可能不让生产停顿下来,显然这对于保持正常生产秩序、保证完成生产任务是不可或缺的。
(2)维修是事前对故障主动预防的积极措施
随着生产流水线的出现,设备自动化水平的提高,生产过程中一旦某一工序出现故障,迫使全线停工,则会给生产带来难以估量的损失;有的故障还会危及设备、环境和人身安全,造成严重的后果。对影响设备正常运转的故障,事先采取一些“防患于未然”的措施,通过事先采取周期性的检查和适当的维修措施,避免生产中的一些潜在故障以及由此可能引发的事故,则可减少意外停工损失,使生产有条不紊地按计划进行,保障生产的稳定性,还可节约维修费用。
(3)维修是设备使用的前提和安全生产的保障
随着机器设备高技术含量的增加,新技术、新工艺、新材料的出现,智能系统的应用,导致设备越是现代化,对设备维修的依赖程度就越大。离开了正确的维修,离开了高级维修技术人员的指导,设备就不能保证正常使用并发挥其生产效能,就难以避免事故,所以维修是设备使用的前提和安全生产的保障。
(4)维修是生产力的重要组成部分
投资购买新设备的目的,是为了维持或扩大既定的生产力,完成规定的生产任务。然而就设备的新旧而言,新的并不意味着一定具有所要求的生产力,要达到要求往往需要经过一段时间的试运行,经过适当的维修;即使新设备从一开始或短期内就能够投产,也需要进行维护保养,将设备中旋转零部件在磨合后出现的“油泥”进行清洗,对配合间隙进行适当调整,对智能控制系统进行校验等,才能使新设备达到或者超越既定的生产力。 ’
使用多年的旧设备的生产力,有的并不一定比新设备的生产力差,只要通过合理的维修或翻修,使它一如既往地或者更好地运转,其生产性能甚至超过新设备。这里起关键作用的是维修。所以,从某种意义上讲,维修是生产力的重要组成部分。
(5)维修是提高企业竞争力的有力手段
激烈的市场竞争迫使企业必须提高产品质量,降低生产成本,以增强竞争力。维修是提高企业竞争力的有力手段,具体体现在如下几个方面。
①维修保证设备正常运转,维持稳定生产,从根本上保证了所投入的设备资金能够在生产中体现出效益。
②在许多情况下,维修提高了设备的使用强度甚至提高了设备的使用精度,延长了设备的寿命,从而增强了设备的生产能力,有效地提高了生产力。
③维修提供的售后服务,不仅可以保证产品使用质量,维护用户利益,提高企业信誉,扩大销售市场,还能够通过反馈信息来进一步改进产品质量,增强企业竞争力。
(6)维修是企业一种有益的投资方式
企业投资是指固定资产的购买与投产。投资目的是形成一定的生产力。投资条件是所投入的资本能够在一定的周期内收回并增值。
维修投资是使固定资产的生产力得以维持下去的那一部分投资。与投资购买固定资产能够形成生产力相似,维修投资则能维持其生产力。在一定周期内,不仅可以收回维修投资成本,而且还能增值。一台设备,可能会因为使用操作不当而很快失去生产能力,使得人们不得不重新购买;如果通过认真和恰当的维修,能够使设备具有相当长的使用寿命,则可以延长设备的更新周期,通过维修替代了设备的投资。也就是说,维修可以替代用于扩大再生产和更新设备这两个方面的投资。传统观念把维修看成是一种资源和资金的消耗,显然是不恰当的。
(7)维修是实行产品全面质量管理的有机环节
产品质量的管理,既要重视设计、制造阶段的“优生”,又要重视使用、维修阶段的“优育”,需要实行全面质量管理。产品投人使用后,通过维修才能发现问题,才能为不断改进产品设计提供有用信息,所以说维修是实行产品全面质量管理的有机环节。
(8)维修是实施绿色再制造工程的重要技术措施
工业的发展和人口的增长,使自然资源的消耗急剧加快,为了缓解资源短缺与资源浪费的矛盾,保护环境,适应可持续发展,通过修复和改造,使废旧产品起死回生的绿色再制造新兴产业正在迅速发展壮大。 许多旧机器设备因磨损、腐蚀、疲劳、变形等而失去生产能力,通过采用一些新技术、新工艺、新材料等技术措施进行维修,不仅可以有效地修复和消除这些缺陷,恢复其性能,甚至可以改善技术性能,提
高其耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳、防辐射以及导电等性能,延长设备的使用寿命,节省材料、能源和费用。所以,维修是实施绿色再制造工程的重要技术措施。
(9)维修已从一门技艺发展为一门学科
传统观念认为维修是一种修理工艺,是一种操作技艺,大多凭眼睛看、耳朵听、手摸等直观判断或通过师傅带徒弟传授经验的办法来排除故障,缺乏系统的维修理论指导,这在早先机器设备简单的时期是符合当时客观实际的。随着生产日益机械化、电气化、自动化和智能化,设备故障的查找、定位和排除也复杂化,有时故障可能是多种因素例如机械的、液压的、气动的、电子的、计算机硬件或软件等综合引起的,仅凭直观判断或经验是难以发现问题的,而且现代维修不能只是出现故障后才排除,更要重视出现故障前的预防。如何避免维修实践中的盲目性,提高预防性维修的针对性和适用性,对科学维修产生了客观的需要。20世纪60年代以来,现代科学技术的新进展,特别是可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性等技术要求的规范化,概率统计、故障物理、断裂力学和诊断技术的不断发展,以及多年维修实践数据资料的积累,为研究维修理论提供了实际的可能。这种客观需要与实际可能的结合,使维修这一事物不再是一些操作技艺的简单组合,而是建立在现代科学技术基础上的一门新兴学科,使维修从分散的、定性的、经验的阶段进入到系统的、定量的、科学的阶段,现代维修理论就此应运而生,而今维修已从一种操作技艺发展成为一门新的学科。
1.1.2设备维修工作的分类
(1)维修工作的种类
从不同的角度出发,维修工作可以有不同的分类方法,最常用的是按照维修的目的与时机,分为预防性维修、修复性维修、改进性维修和现场抢修四种维修工作。
①预防性维修是指通过对装备的检查、检测,发现故障征兆以防止故障发生,使其保持规定状态所进行的各种维修工作。预防性维修包括擦拭、润滑、调整、检查、更换和定时拆修或翻修等。这些工作是在故障发生前预先对设备进行的,目的是消除故障隐患。预防性维修主要用于故障后果会危及生产安全、影响生产任务完成或导致较大经济损失的情况。
预防性维修的内容和时机是事先加以规定并按照预定的计划进行的,因而也可称为计划维修。
②修复性维修是指设备发生故障后,使其恢复到规定状态所进行的维修工作,也称排除故障维修或修理。修复性维修包括故障定位、故障隔离、分解、更换、再装、调校、检验、记录、修复损坏件等。修复性维修因其内容和时机带有随机性,不能在事前做出确切安排,因而也可称为非计划维修。
③改进性维修是在维修过程中对设备进行局部的技术改进,以提高其性能的工作。
在维修过程中,常常发现有些事故或故障的发生会和设计有关。为了消除隐患,往往需要采取一些措施对设备的原有技术状态,包括其物理状态和技术参数加以改进。例如,对易损坏的部位予以加强,或改
变其应力条件,改变管线、线路的固定位置和固定方法,改变配合间隙,换用性能更好的材料等。这些工作既可以是预防性的,又可以是修复性的。同时由于其改动不大,不需要重新设计,不属于设备改装,由于它与设备改装不同,因而可以划为单独一类的维修工作,只有在维修过程中进行的并且与维修的目的一致的设备改进工作才属于改进性维修。
改进性维修主要针对的对象是:原设备部分结构不合理,新产品中已作改进的结构;故障频繁的结构;需要缩短辅助时间、减轻劳动强度、减少能耗和污染的结构;按新的工艺要求需要提高精度的结构。
④现场抢修是指生产现场设备遭受损伤或发生故障后,在评估损伤的基础上,采用快速诊断与应急修复技术,对设备进行现场修理,使之全部或部分恢复必要功能或实施自救的工作。这种抢修虽然属于修复性的,但是修理的速度、环境、条件、时机、要求和所采取的技术措施与一般修复性维修不同,也是单独一类的维修工作。
(2)维修方式
维修方式是对设备及其机件维修工作内容及其时机的控制形式。一般来说,维修工作内容需要着重掌握的是拆卸维修和深度广度比较大的修理,因为它所需要的人力、物力和时间比较多,对装备的使用影响比较大。因此,实际使用中,维修方式是指控制拆卸、更换和大型修理时机的形式。在控制拆卸或更换时机的做法上,概括起来不外乎三种:第一种是规定一个时间,只要用到这个时间就拆下来维修和更换;第二种是不问使用时间多少,用到某种程度就拆卸和更换;第三种就是什么时候出了故障,不能继续使用了,就拆下来维修或更换。这三种做法分别称为定时方式、视情方式和状态监控方式。定时方式和视情方式属于预防性维修范畴,而状态监控方式则属于修复性维修范畴。
①定时方式是按规定的时问不问技术状况如何而进行拆卸工作的方式。此处的“规定的时间”可以是规定的间隔期、累计工作时间、日历时间、里程和次数等。拆卸工作的范围可以从将设备分解后清洗直到装备全面翻修。对于不同的设备,拆卸工作的技术难度、资源要求和工作量的差别都较大。拆卸工作的好处是可以预防那些不拆开就难以发现和预防的故障所造成的故障后果。工作的结果可以是设备或机件的继续使用或重新加工后使用,也可以是报废或更换。
定时方式以时间为标准,维修时机的掌握比较明确,便于安排计划,但针对性差,维修工作量大,经济性差。
②视情方式是当设备或其机件有功能故障征兆时即进行拆卸维修的方式。同样,工作的结果可以是设备或机件的继续使用或重新加工后使用,也可以是报废或更换。
大量的故障不是瞬时发生的,故障从开始发生到发展成为最后的故障状态,总有一段出现异常现象的时间,而且有征兆可查寻。因此,如果采用性能监控或无损检测等技术能找到跟踪故障迹象过程的办法,则就可能采取措施预防故障发生或避免故障后果。所以也称视情维修方式为预知维修或预兆维修方式。
视情方式能够有效预防故障,较充分利用机件的工作寿命,减少维修工作量,提高设备的使用效益。 在视情方式的基础上,20世纪90年代出现了主动维修方式和预测维修方式。主动维修方式是对重复出现的潜在故障根源进行系统分析,采用先进维修技术或更改设计的办法,从故障根源上预防故障的一种维修方式。预测维修方式是通过一种预测和状态管理系统向用户提供出正确的时间对正确的原因采取正确的措施的有关信息,可以在机件使用过程中安全地确定退化机件的剩余寿命,清晰地指示何时该进行维修,并自动提供使任何正在产生性能或安全极限退化的事件恢复正常所需的零部件清单和工具,这是一种真正的视情维修方式。
③状态监控方式 是在装备或其机件发生故障或出现功能失常现象以后进行拆卸维修的方式,也称为事后方式。
对不影响安全或完成任务的故障,不一定非进行预防性维修工作不可,机件可以使用到发生故障之后予以修复;但是也不能放任不管,仍需要在故障发生之后,通过所积累的故障信息,进行故障原因和故障趋势分析,从总体上对设备可靠性水平进行连续监控和改进。工作的结果除更换机件或重新修复外,还可采用转换维修方式和更改设计的决策。
状态监控方式不规定设备的使用时间,因此能最充分地利用装备寿命,使维修工作量达到最低,是一种最经济的维修方式,目前应用较为广泛。
表1—1列出了三种主要维修方式的异同点,供选用时参考。
表1一1 三种主要维修方式的异同点
(3)维修工作类型
维修工作类型是按所进行的预防性维修工作的内容及其时机控制原则划分的种类。预防性维修工作可以划分为定时拆修、定时报废、视情维修和隐患检测四种维修工作类型,也可以划分为保养、操作人员监控、使用检查、功能检测、定时拆修、定时报废和综合工作七种维修工作类型。
①四种预防性维修工作类型
a.定时拆修是指装备使用到规定的时间予以拆修,使其恢复到规定状态的工作。
b.定时报废是指装备使用到规定的时间予以废弃的工作。定时报废较之定时拆修是一种资源消耗更大的预防性维修工作。
有时把定时拆修和定时报废这两类维修工作统称为定时维修。
c.视情维修是指经过一定的时间间隔后,将观察到的装备或机件运行状态与适用的标准进行比较的工作。
d.隐患检测是指在某一具体的时间间隔内,为发现设备或机件已存在的但对操作人员来说尚不明显的隐蔽性功能故障所进行的检测工作,也称为隐蔽功能检测或使用检查。
严格地讲,隐患检测不是预防性工作,这是因为在故障发生之后才寻找故障的。之所以认为是预防性的,是因为如果隐蔽功能故障没有被发现,就可能引起连锁性的第二次,甚至多次故障的发生,其目的是预防多重故障。
②七种预防性维修工作类型
a.保养是为保持设备固有设计性能而进行的表面清洗、擦拭、通风、添加油液或润滑剂、充气等工作。它是对技术、资源的要求最低的维修工作类型。
b.操作人员监控是操作人员在正常使用设备时对其状态进行监控的工作,其目的是发现潜在故障。这类监控包括对设备所进行的使用前检查,对设备仪表的监控,通过气味、噪声、振动、温度、视觉、操作力的改变等感觉辨认潜在故障。但它对隐蔽功能不适用。
c.使用检查是按计划进行的定性检查工作,如采用观察、演示、操作手感等方法检查,以确定设备或机件能否执行其规定的功能。例如对火灾告警装置、应急设备、备用设备的定期检查等,其目的是发现隐蔽功能故障,减少发生多重故障的可能性。
d.功能检测 是按计划进行的定量检查工作,以确定设备或机件的功能参数是否在规定的限度之内,其目的是发现潜在故障,通常需要使用仪表、测试设备。
e.定时拆修是指装备使用到规定的时间予以拆修,使其恢复到规定状态的工作。
f.定时报废 是指装备使用到规定的时间予以废弃的工作。
g.综合工作是指实施上述的两种或多种类型的预防性维修工作。
(4)维修等级
机械设备维修按设备技术状态劣化的程度、修理内容、技术要求和工作量大小可分为小修、项修、大修和定期精度调整等不同等级。 ’
①小修是指工作量最小的局部修理。小修主要是根据设备日常检查或定期检查中所发现的缺陷或劣化征兆进行修复。
小修的工作内容是拆卸有关的设备零部件,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,以保证设备能正常运转到下一次计划修理时间的修理。小修时,要对拆卸下的零件进行清洗,将设备外部全部擦净。小修一般在生产现场进行,由车间维修工人执行。
②项修项目修理简称项修,是根据机械设备的结构特点和实际技术状态,对设备状态达不到生产工艺要求的某些项目或部件,按实际需要进行的针对性修理,只针对需要检修的部分进行拆卸分解、修复。修理时,一般要进行部分解体、检查,修复或更换失效的零件,必要时对基准件进行局部刮研,校正坐标,使设备达到应有的精度和性能。
项修包括如下主要内容。
a.全面进行精度检查,确定需要拆卸分解、修理或更换的零部件。
b.修理基准件,刮研或磨削需要修理的导轨面。
c.对需要修理的零部件进行清洗、修复或更换。
d.清洗、疏通各润滑部位,换油,更换油毡、油线。
e.修理漏油部位。
f.喷漆或补漆。
g.按部颁修理精度、出厂精度或项修技术任务书规定的精度检验标准,对修完的设备进行全部检查。 ③大修设备大修是工作量最大、修理时间较长的一种计划修理。大修时,将设备的全部或大部分解体,修复基础件,更换或修复全部不合格的机械零件、电器元件;修理、调整电气系统;修复设备的附件以及翻新外观;整机装配和调试,从而全面消除大修前存在的缺陷,恢复设备规定的精度与性能。
大修包括如下主要内容。
a.确编制大修技术文件,并做好修理前的各方面准备。
b.对设备的全部或大部分部件解体检查,并做好记录。
c.全部拆卸设备的各部件,对所有零件进行清洗并进行技术鉴定。
d.更换或修复失效的全部零部件。
e.刮研或磨削全部导轨面。
f.修理电气系统。
g.配齐安全防护装置和必要的附件。
h.整机装配,并调试达到大修质量技术要求。
i.翻新外观,重新喷漆、电镀等。
j.整机验收,按设备出厂标准进行检验。
通常,在设备大修时还应考虑适当地进行相关技术改造,在不改变整机结构的情况下,按产品工艺要求局部提高个别主要部件的精度等。
对机械设备大修总的技术要求是:全面清除修理前存在的缺陷,大修后应达到设备出厂或修理技术文件所规定的性能和精度标准。
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,使其达到或接近规定的精度标准,保证其精度稳定以满足生产工艺要求。通常,该项检查的周期为l~2年,并应安排在气温变化较小的季节进行。
(5)维修目标
维修的目标是以最少的经济代价,使设备经常处于完好和生产准备状态,保持、恢复和提高设备的可靠性,保障使用安全和环境保护的要求,确保生产任务的完成。
①保障设备的完好状态,提高设备可用性 设备的完好状态是其可用性的主要标志。在使用过程中,需要进行预防性维修、修复性维修、改进性维修以及现场抢修,在这些维修工作实施期间,设备不能正常使用。因此,应尽量缩短维护、修理以及运输、等待器材备件所占用的时间,减少对使用的影响,以提高可用性或使用可用度。
②保持、恢复和提高设备可靠性 维修的基本任务是保持和恢复设备设计时赋予的固有可靠性,在发
现固有可靠性水平不足时,除了向工业部门反馈改进设计信息外,也需要通过改进性维修来提高可靠性。
③保障设备使用过程中的安全性和环境保护的要求 设备在使用过程中,一旦发生意外,不仅不能完成任务,还会给设备、人员和环境造成严重后果。因此必须保障使用过程中的安全性和环境保护的要求。有各种因素影响使用安全性和环境保护的要求,从维修方面来讲,主要是预防故障,特别是具有影响安全性和环境性的故障,同时尽力避免使用维修中的人为差错;对于出现的事故症状,应分析原因,找准根源,防患于未然。
④力求以最低的消耗取得最佳的维修效果 维修要实现上述可用性、可靠性、安全性的目标,需要消耗一定的人力、物力、财力,应进行维修的经济性分析,降低维修成本,力求以最低的消耗取得最佳的维修效果。
1.2机械设备的故障
1.2.1机械设备故障的概念及其判断准则
(1)故障的定义
机械设备在使用过程中,不可避免地会发生磨损、断裂、腐蚀、疲劳、变形、老化等情形,使设备性能劣化而丧失规定的功能甚至生产能力,这种设备性能劣化而丧失规定的功能现象即“故障”与“失效”。一般情况下,“故障”与“失效”是同义词。但严格来说,按照GB 3187 ----82规定,“失效是指产品丧失规定的功能,对于可修复产品通常称为故障”。
(2)故障判断准则
以上已经明确了故障的含义,然而故障不能仅凭直观感觉来判定,必须依据一定的判断准则。
首先,要明确产品保持的“规定功能”是什么,或者说产品功能丧失到什么程度才算出了故障。有些规定的功能很明确,不会引起不同的认识,如发动机缸体损坏,迫使停机修理。有时规定的功能却难以确定,特别是故障的形成是由于功能逐渐降低的这种情况,例如发动机的磨损超过一定的限度,将会加剧磨损,引起功率降低,燃油消耗率增加,出现这种情况,可以算作故障。然而,磨损的限度使用中难以确定,像上述发动机情况,如果减小负
范文三:机械设备维修
基本资料
机械设备维修
作者: 陈冠国
出版社:
出版年: 1997年08月第1版
页数:
定价: 17
装帧:
ISAN:
书??目:
举报失效目录
超星
第一章 故障理论概述
第一节 概念
第二节 分类
第三节 故障特征量的描述
第四节 故障理论
第五节 故障规律
第六节 故障诊断简介
第二章 摩擦学概论
第一节 物体表面的性质
第二节 摩擦
第三节 磨损
第四节 润滑
第三章 失效理论概述
第一节 变形
第二节 断裂
第三节 腐蚀
第四节 气蚀
第五节 失效分析技术简介
第四章 机械设备的老化
第一节 老化的分类
第二节 老化的数量指标
第三节 老化的规律
第四节 老化后的补偿
第五章 可靠性理论概述
第一节 概念
第二节 可靠性的描述
第三节 系统的可靠性
第四节 可靠性理论在维修中的应用
第六章 机械设备的极限技术状态
第一节 机械设备完好标准的主要内容
第二节 极限技术状态的确定原则
第三节 极限技术状态的确定方法
第四节 零部件维修更换的原则
第七章 维修性理论概述
第一节 概述
第二节 影响维修性的主要因素和提高途径
第三节 维修思想
第四节 维修方式及选择
第五节 维修制度
第六节 维修性费用
第八章 维修前的准备工作
第一节 技术准备
第二节 组织准备
第三节 拆卸
第四节 清洗
第五节 检验
第九章 机械零件的修复技术
第一节 概述
第二节 钳工和机械加工
第三节 压力加工
第四节 金属喷涂
第五节 焊修
第六节 电镀
第七节 刷镀
第八节 粘接
第九节 修复工艺的选择和工艺规程的制订
第十章 机械零件修复后的性能
第一节 修复层与基体的结合
第二节 修复层的性能
第三节 改善修复层性能的主要工艺措施
第十一章 典型零部件的修复
第一节 轴的修复
第二节 齿轮的修复
第三节 轴承的修复
第四节 壳体零件的修复
第五节 机体零件的修复
第六节 其它零部件的修复
第七节 机床零部件的修复
第十二章 机械设备的装配
第一节 装配精度和装配方法
第二节 装配工作注意要点
第三节 装配工艺过程
第四节 典型零部件的装配要点
第五节 总装配要点
第六节 装配后的试验
主要参考文献
1
范文四:机械设备维修技术
第1章 机械设备修理前的准备
1.1概述www.xinyi-group.com 汽车配件
1.1.1机械设备修理的类别
1.1.2机械设备修理的一般过程
1.1.3设备修理方案的确定
1.1.4设备修理前的技术准备
1.1.5设备修理前的物质准备
1.2机械零件失效及修理更换的原则
1.2.1机械设备的故障
1.2.2机械零件的失效与对策
1.2.3机械零件修理更换的原则
1.3机械设备的拆卸和清洗 1.3.1机械设备的拆卸
1.3.2机械零件的清洗
1.4机械零件的检验 1.4.1机械零件检验分类
1.4.2机械零件的检测方法
1.5设备修理中常用的检具和量具
1.5.1常用检具
1.5.2常用量仪
思考题与习题
www.xinyi-group.com 汽车配件
第3章 机械设备零部件装配
3.3典型零部件的装配
1
3.3.2键连接的装配
3.3.3销连接的装配
3.3.6带传动装配
3.3.10联轴器的装配
第1章 机械设备修理前的准备
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各业都有广泛的应用。随着生产力水平的提高,设备技术状态对企业生产的正常运行,对产品生产率、质量、成本、安全、环保和能源消耗等在一定意义上起着决定性的作用。
机械设备在使用过程中,不可避免地会由于磨损、疲劳、断裂、变形、腐蚀和老化等原因造成设备性能的劣化以致出现故障,甚至造成灾难性的后果。
因此,减缓机械设备劣化速度,排除故障、恢复设备原有的性能和技术要求,需要设备维修从业人员掌握一整套系统的、科学的维护和修理设备的技术和方法。www.xinyi-group.com 汽车配件
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及方法,保持或恢复设备的规定功能并延长其使用寿命。
本章主要研究和讨论机械设备维修技术的基本知识,主要内容有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等。 1.1概述
1.1.1机械设备修理的类别
机械设备在使用中会经常由于磨损、腐蚀或维护不良、操作不当等原因,使设备技术状态发生劣化以致出现故障。为保持或恢复机械设备应有的精度、性能和效率等,必须对机械设备及时进行修理。
机械设备修理类别按修理内容、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
在设备修理类别中,设备大修是工作量最大、修理时间较长的一种计划修理。大修时,将设备的全部或大部分解体,修复基础件,更换或修复全部不合格的机械零件、电器元件;修理、调整电气系统;修复设备的附近以及翻新外观;整体装配和调试,从而达到全面消除大修前存在的缺陷,恢复设备规定的精度与性能。
大修的主要内容包括如下。
(1)对设备的全部或大部分部件解体检查,并做好记录。
(2)全部拆卸设备的各部件,对所有零件进行清洗并做出技术鉴定
(3)编制大修技术文件,并作好修理前各方面准备。
2
(4)更换或修复失效的全部零部件。
(5)刮研或修复失效的全部零部件。
(6)修理电气系统。
(7)配齐安全防护装置和必要的附件。
(8)整机装配,并调试达到大修质量技术要求。
(9)翻新外观(重新喷漆、电镀等)。
(10)整机验收,按设备出厂标准进行检验。www.xinyi-group.com 汽车配件
通常,在设备大修时还应考虑适当地进行相关技术改造,如为了消除设备的先天性缺陷或多发性故障,可对设备的局部结构或零 部件进行改进设计,以提高其可靠性。按照产品工艺不,在不改变整机结构的情况下,局部提高个别主要部件的精度等。 对机械设备大修总的技术要求是:全国消除修理前存在的缺陷,大修后应达到设备出厂或修理技术文件所规定的性能和精度标准。
2.项修
项目修理(简称项修)是根据机械设备的结构特点和实际技术状态,对设备状态达不到生产工艺要求的某些项目或部件,按实际需要进行的针对性修理。修理时,一般要进行部分解体、检查,修复或更换失效的零件,必要时对基准件进行局部刮研,校正坐标,使设备达到应有的精度和性能。进行项修时,只针对需检修部分进行拆卸分解、修复;更换主要零件,刮研或磨削部分导轨面,校正坐标,使修理部位及相关部位的精度、性能达到规定标准,以满足生产工艺的要求。
项修时,对设备进行部分解体,修理或更换部分主要零件与基准件的数量约为10%~30%,修理使用期限等于或小于修理间隔期的零件;同时,对床身导轨、刀架、床鞍、工作台、横梁、立柱和滑块等进行必要的刮研,但总刮研面积不超过30%~40%,其他摩擦面不刮研。项修时对其中个别难以恢复的精度项目,可以延长至下一次大修时恢复;对设备的非工作面要打光后涂漆。项修的大部分修理项目由专职维修工人在生产车间现场进行,个别要求高的项目由机修车间承担。设备项修后,质量管理部门和设备管理部门要组织机械员、主修工作和操作者,根据项修技术任务书写的规定和要求,共同检查验收。检验合格后,由项修质量检验员在检修技术任务书上签字,主修人员填写设备完工通知单,并由送修与承修交接手续。
项修主要内容包括如下。
(1)全面进行精度检查,确定拆卸分解、修理或更换的零部件。
(2)修理基准件,刮研或磨削需要修理的导轨面。
(3)对需要修理的零部件进行清洗、修复或更换。
(4)清洗、疏通各润滑部位,换油,更换油毡油线。
(5)修理漏油部位。
(6)喷漆或补漆。www.xinyi-group.com 汽车配件
(7)按部颁修理精度、出厂精度或项修技术任务书规定的精度检验标准,对修完的设备进行全部检查。但对项修时难以恢复的个别精度项目可适当放宽。
3.小修
小修是指工作量最小的局部修理。小修主要是根据设备日常检查或定期检查中所发现的缺陷或劣化征兆进行修复。
3
小修的工作内容是拆卸有关的设备零部件,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,以保证设备能正常运转到下一次计划修理时间的修理。小修时,要对拆卸下的零件进行清洗,将设备外部全部擦净。小修一般在生产现场进行,由车间维修工人执行。
4.定期精度调整
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,使其达到或接近规定的精度标准,保证其精度稳定以满足生产工艺要求。通常,该项检查的周期为1~2年,并应安排在气温变化较小的季节进行。
1.1.2机械设备修理的一般过程
机械设备修理的工作过程一般包括:解体前整机检查、拆卸部件、部件检查、必要的部件分解、零件清洗及检查、部件修理装配、总装配、空运转试车、负荷试车、整机精度检验、竣工验收。在实际工作中应按大修作业计划进行并同时做好作业调度、作业质量控制以及竣工验收等主要管理工作。www.xinyi-group.com 汽车配件
机械设备的大修过程一般可分为修前准备、施工和修后验收3个阶段。
1.修理前的准备工作
为了使修理工作顺利地进行,修理人员应对设备技术状态进行调查、了解和检测;熟悉设备使用说明书、历次修理记录和有关技术资料、修理检验标准等;确定设备修理工艺方案;准备工具、检测器具和工作场地等;确定修后的精度检验项目和试车验收要求,这样就为整台设备的大修做好了各项技术准备工作。修前准备越充分,修理的质量和修理进度越能够得到保证。
2.施工
修理过程开始后,首先采用适当的方法对设备进行解体,按照与装配相反的顺序和方向,即“先上后下,先外后内”的方法,正确地解除零部件在设备中相互间的约束和固定形式,把它们有次序地、尽量完好地分解出来并妥善放置,做好标记。要防止零部件的拉伤、损坏、变形和丢失等。
对已经拆卸的零部件应及时进行清洗,对其尺寸和形位精度及损坏情况进行检验,然后按照修理的类别、修理工艺进行修复或更换。对修前的调查和预栓进行核实,以保证修复和更换的正确性。对于具体零部件的修复,应根据其结构特点、精度高低并结合修复能力,拟定合理的修理方案和相应的修复方法,进行修复直至达到要求。
零部件修复后即可进行装配,设备整机的装配工作以验收标准为依据进行。装配工作应选择合适的装配基准面,确定误差补偿环节的形式及补偿方法,确保各零部件之间的装配精度,如平行度、同轴度、垂直度以及传动的啮合精度要求等。
机械设备大修的修理技术和修理工作量,在大修前难以预测得十分准确。因此,在施工阶段,应从实际情况出发,及时地采取各种措施来弥补大修前预测的不足,并保证修理工期计划或提前完成。www.xinyi-group.com 汽车配件
4
3.修后验收
凡是经过修理装配调整好的设备,都必须按有关规定的精度标准项目或修前拟定的精度项目,进行各项精度检验和试验,如几何精度检验、空运转试验、载荷试验和工作精度检验等,全面检查衡量所修设备的质量、精度和工作性能的恢复情况。
设备修理后,应记录对原技术资料的修理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。
机械设备大修的工作过程如图1-1所示。
解体前的检查 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
图1-1机械设备大修的工作过程
1.1.3设备修理方案的确定
机械设备的修理不但要达到预定的技术要求,而且要力求提高经济效益。因此,在修理前应切实掌握设备的技术状况,制定经济合理、切实可行的修理方案,充分做好技术和生产准备工作。在施工中要积极采用新技术、新材料和新工艺,以保证修理质量,缩短停修时间,降低修理费用。www.xinyi-group.com 汽车配件
必须通过预检,在详细调查了解设备修理技术状况、存在的主要缺陷和产品工艺对设备的技术要求后,分析确定修理方案,主要内容如下。
(1)按产品工艺要求,确定设备的出厂精度标准能否满足生产需要。如果个别主要精度项目标准不能满足生产需要,能否采取工艺措施提高精度,哪些精度项目可以免检。 (2)对多发性重复故障部位,分析改进设计的必要性与可能性。
(3)对关键零部件,如精密主轴部件、精密丝杠副、分度蜗杆副的修理,维修人员的技术水平和条件能否胜利。
(4)对基础件。如床身、立柱和横梁等的修理,采用磨削、精刨或精铣工艺,在本企业或本地区其他企业实现的可能性和经济性。
(5)为了缩短修理时间,哪些部件采用新部件比修复原有零件更经济。 (6)如果本企业承修,哪些修理作业需委托企业协作,与外企业联系并达成初步协议。如果本企业不能胜任和不能实现对关键零部件、基础件的修理工作,应委托其他企业修理。 1.1.4设备修理前的技术准备
机械设备大修前的准备包括修前技术和修前物质准备,其完善程度、准确性和及时性会意识到大修作业计划、修理质量、效率和经济效益。设备修理前的技术准备,包括设备修理的预检和预检的准备、修理图纸资料的准备、各种修理工艺的制定及修理工检具的制造和供应。各企业的设备维修组织和管理分工有所不同,但设备大修前的技术准备工作内容及程序大致相同,如图1-2所示。www.xinyi-group.com 汽车配件
5
图1-2设备大修准备工作及程序
1.预检
为了全面深入地掌握设备的实际技术状态,在修前安排的停机检查称为预检。预检工作由主修技术人员主持,设备使用单位的机械员、操作工作和维修工人参加。预检的时间应根据设备的程度确定。
预检既可验证事先预测的设备劣化部位及程度,又可发现事先未预测到的问题,从而结合已经掌握的设备技术状态劣化规律,作为制订修理方案的依据
(1)预检前的准备工作
A阅读设备使用说明书,熟悉设备的结构、性能和精度及其技术特点。
B查阅设备档案,着重了解:设备安装验收(或上次大修理验收)记录和出厂检验记录;历次修理(包括小修、项修、大修)的内容,修复或更换的零件;历次设备事故报告;近期定期检查记录。
C查阅设备图册,为校对、测绘修复件或更换件做好图样准备。
D向设备操作工和维修工了解设备的技术状态:设备的精度是否满足产品的工艺要求,性能是否下降;气动、液压系统及润滑系统是否正常和有无泄漏;是否齐全;安全防护装置是否灵敏可靠;设备运行中易发生故障的部位及原因;设备当前存在的主要缺陷;需要修复或改进的具体意见等。www.xinyi-group.com 汽车配件
将上述各项检查准备的结果进行整理、归纳,可以分析和确定预检时需解体检查的部件和预检的具体的内容,并安排预检计划。
(2)预检的内容
下面为金属切削机床类设备的典型预检内容,供参考。
A按出厂精度标准对设备逐项检验,并记录实测值。
B检查设备外观。有无掉漆,指示标牌是否齐全清晰,操纵手柄是否损伤等。 C检查机床导轨。若有磨损,测出磨损量,检查导轨副可调整镶条尚有的调整余量,以便确定大修时是否需要更换。
D检查机床外露的主要零件如丝杠、齿条、光杠等的磨损情况,测出磨损量。 E检查机床运行状态。各种运动是否达到规定速度,尤其高速时运动是否平稳、有无振动和噪声。低速时有无爬行,运动时各操纵系统是否灵敏和可靠。
F检查气动、液压系统及润滑系统。系统的工作压力是否达到规定,压力波动情况,有无泄漏。若有泄漏,查明泄漏部位和原因。
G检查电气系统。除常规检查外,注意用先进的元器件替代原有的元器件。 H检查安全防护装置。包括各种指示仪表、安全连锁装置、限位装置等是否灵敏可靠,各防护罩有无损坏。
I检查附件有无磨损、失效。
J部件解体检查,以便根据零件磨损情况来确定零件是否需要更换或修复。原则上尽量不拆
6
卸零件,尽可能用简易方法或借助仪器判断零件的磨损,对难以判断的零件磨损程度和必须测绘、校对图样的零件才进行拆卸检查。
(3)预检应达到的要求。
A全面掌握设备技术状态劣人的具体情况,并做好记录。
B明确产品工艺对设备精度、性能的要求。
C确定需要更换或修复的零件,尤其要保证大型复杂铸锻件、焊接件、关键件和外购的更换或修复。
D测绘或核对的更换件和修复件的图样要准确可靠,保证制造或修配的顺利进行。 (4)预检的步骤。www.xinyi-group.com 汽车配件
做好预检前的各项准备工作,按预检内容进行。在预检过程中,对发现的故障隐患必须及时加以排除,恢复设备并交付继续使用。预检结束要提交预检结果,在预检结果中应尽量定量地反映检查出的问题。如果根据预检结果判断无需大修,应向设备主管部门提出改变修理类别的意见。
2.编制大修技术文件
通过预检和分析确定修理方案后,必须准备好大修用的技术文件和图样。机械设备大修技术文件和图样包括:修理技术任务书,修换件明细表及图样,材料明细表、修理工艺、专用工、检、研具明细表及图样,修理质量标准等。这些技术文件是编制修理作业计划,指导修理作业以及检查和验收修理质量的依据。
(1)编制修理技术任务书。
修理技术任务书由主修人员编制,经机械师和主管工程师审查,最后由设备管理部门负责人批准。设备修理技术任务书的内容包括如下。
A设备修前技术状况。包括说明设备修理前工作精度下降情况,设备的主要输出参数的下降情况,主要零部件(指基础件、关键件、高精度零件)的磨损和损坏情况,液压系统、润滑系统的缺损情况,电气系统的主要缺陷情况,安全防护装置的缺损情况等。
B主要修理内容。包括说明设备要全部(或除个别部件外其他全体)解体,清洗和检查零件的磨损和损坏情况,确定需要更换和修复的零件,扼要说明基础件、关键件的修理方法,说明必须仔细检查和调整的机构,结合修理需要进行改善维修的部位和内容。
C修理质量要求。对装配质量、外观质量、空运转试车、负荷试车、几何精度和工作精度检验进行逐项说明并按相关技术标准检查验收。
(2)编制修换件明细表。
修换件明细表是设备大修前准备备品配件的依据,应当力求准确。
(3)编制材料明细表。www.xinyi-group.com 汽车配件
材料明细表是设备大修理准备材料的依据。设备大修材料可分为主材和辅材两类。主材是指直接用于设备修理的材料,如钢材、有色金属、电气材料、橡胶制品、润滑油脂、油漆等。辅材是指制造更换件所用材料、大修理时用的辅助材料,不列入材料明细表,如清洗齐、如擦拭材料等。
7
(4)编制修理工艺规程。
机械设备修理工艺规程应具体规定设备的修理程序、零部件的修理方法、总装配与试车的方法及技术要求等,以保证大修质量。它是设备大修时必须认真遵守和执行的指导性技术文件。
编制设备大修工艺上,应根据设备修理前的实际状况、企业的修理技术装备和修理技术水平,做到技术上可行,经济上合理,切合生产实际要求。
机械设备修理工艺规程通常包括下列内容。
A整机和部件的拆卸程序、方法以及拆卸过程中应检测的数据和注意事项。 B主要零部件的检查、修理和装配工艺,以及应达到的技术条件。
C关键部位的调整工艺以及应达到的技术条件。
D总装配的程序和装配工艺,应达到的精度要求、技术要求以及检查方法。 E总装配后试车程序、规范及应达到的技术条件。
F在拆卸、装配、检查测量及修配过程中需用的通用或专用的工、研、检具和量仪。 G修理作业中的安全技术措施等。www.xinyi-group.com 汽车配件
(5)大修质量标准
机械设备大修后的精度、性能标准应能满足产品质量、加工工艺要求,并要有足够的精度储备。大修质量标准主要包括以下几方面的内容。
A机械设备的工作精度标准。
B机械设备的几何精度标准。
C空运转试验的程序、方法,检验的内容和应达到的技术要求。
D负荷试验的程序、方法,检验的内容和应达到的技术要求。
E外观质量标准。
在机械设备修理验收时,可参照国家和有关部委等制定和颁布的一些机械设备大修通用技术条件,如金属切削机床大修通用技术条件、桥式起重机大修通用技术条件等。若有特殊要求,应按其修理工艺、图样或有关技术文件的规定执行。企业可参照机械设备通用技术条件编制本企业专用机械设备大修质量标准。没有以上标准,大修则应按照该机械出厂技术标准作为大修质量标准。
1.1.5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,是保证维修工作顺利进行的重要环节和物质基础。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,延长修理停机时间,使企业生产受到损失。因此,必须加强设备修理前的物质准备工作。 主修技术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。www.xinyi-group.com 汽车配件
8
1.2机械零件失效及修理更换的原则
1.2.1机械设备的故障
1.故障的概念
机器设备丧失了规定功能的状态称为故障。机械设备的工作性能随使用时间的增长而下降,当其工作性能指标超出了规定的范围时就出现了故障。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规定的要求,如运动机功率下降、精度降低、加工表面粗糙度达不到预定等级或发生强烈振动、出现不正常的声响等。
显然,必须明确什么是规定的功能,设备的功能丧失到什么程度才算出了故障。比如汽车制动不灵,或在规定的速度下刹车时停车超过了允许的距离,那么就认为是制动系统故障。“规定的功能”通常在机械设备运行中才能显现出来,如设备已丧失规定功能而设备未开动,则故障就不能显现。有时,设备还尚未丧失功能,但根据某些物理状态、工作参数、仪器仪表检测,可以判断即将发现故障并可能造成一定的危害,因此,应当在故障发生之前进行有效的维护或修理。www.xinyi-group.com 汽车配件
2.故障模式及其分类
每一种故障都有其主要特征,即故障模式。故障模式是故障现象的外在表现形式,相当于医学上的疾病症状。各种机器设备的故障模式包括以下数种:异常振动、磨损、疲劳、裂纹、破断、腐蚀、剥离、渗漏、堵塞、过度变形、松驰、熔融、蒸发、绝缘劣化、短路、击穿、声响异常、材料老化、油质劣化、粘合、污染、不稳定及其他。
机械设备的故障按发生的原因或性质分为自然故障和人为故障两类。自然故障是指因机器各部分零件的磨损、变形、断裂和蚀损等而引起的故障,人为故障是指因使用了质量不合格的零件和材料、不正确的装配和调整、使用中违反操作规程或维护保养不当等而造成的故障,这种故障是人为因素造成的,是可以避免的。
3.故障的一般规律
机器设备的故障率随时间的变化规律如图1-3所示,此曲线常称为“浴盆曲线”。这一变化过程主要分为三个阶段:第一阶段为早期故障期,即由于设计、制造、运输、安装等原因造成的故障,故障率较高;第二阶段为随机故障期,随着故障一个个被排除而逐渐减少并趋于稳定,此期间不易发生故障,设备故障率很低,这个时期也称为有效寿命期;第三阶段为耗损故障期,随着设备零部件的磨损、老化等原因造成故障率上升,这时若加强维护保养,及时修复或更换零部件,则可把故障率降下来,从而延长其有效寿命。
1.2.2机械零件的失效与对策
机器的故障和机械零件的失效密不可分。机械零件的失效最终必将导致机械设备的故障。关键零件的失效会造成设备事故、人身伤亡事故甚至大范围内灾难性后果。因此,有效地预防、监测、控制零件的失效、意义重大。
机械零件丧失规定的功能时,即称为失效。一个零件处于下列二种状态之一就认为是失效:不能完成规定功能;不能可靠和安全地继续使用。
机械设备类型很多,其运行工况和环境条件差异很大,机械零件失效形式也很多的原因也各不相同,一般是按失效件的外部形态特征来分类的,主要有磨损、变形、断裂、蚀损等四种较普遍的、有代表性的失效形式。www.xinyi-group.com 汽车配件
9
在生产实践中,最主要的失效形式是零件工作表面的磨损失效;而最危险的失效形式是瞬间出现裂纹和破断,统称为断裂失效。
失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形、腐蚀等现象的机理或过程的特征及规律,从中找出产生失效的主要原因,以便采用适当的控制方法。
失效分析的目的是制订维修技术方案提供可靠依据,并对引起失效的某些因素进行控制,以降低设备故障率。延长设备使用寿命。此外,失效分析也能为设备的设计、制造反馈信息;为设备事故的鉴定提供客观依据。
1.零件的磨损
相接触的物体有相对运动或有相对运动趋势时所表现出阻力的现象称为摩擦,摩擦时所表现出阻力的大小叫做摩擦力。摩擦与磨损总是相伴发生的,而摩擦的特性与磨损的程度密切相关。机械设备在工作过程中,有相对运动零件的表面上发生尺寸、形状和表面质量变化的现象称为磨损。
对一台大修的发动机进行检测可以发现,凡有相对运动、相互摩擦的零件(如缸套、活塞环、曲轴、主轴承、连杆轴承等)都有不同程度的磨损。磨损的速度不仅直接影响设备的使用寿命,而且还造成能耗的大副度增加。据估计,磨损造成的能源损失占全世界能耗的1/3左右,大约有80%的损坏零件是由于磨损造成的。因此,研究摩擦与磨损具有重大的经济意义。www.xinyi-group.com 汽车配件
(1)磨损的一般规律。在不同条件下工作的机械零件,磨损发生的原因及形式各不相
同,但磨损量随使用时间的延长而变化的规律则相似。机械零件的磨损一般可分为三个
阶段,图1-4扭示为磨损特性曲线。
图1-4磨损特性曲线
A磨合(跑合)磨损阶段。由于新加工零件表面比较粗糙,因此零件磨损十分迅速;随
着时间的延长,表面粗糙度下降,实际接触面积增大,磨损速度逐渐下降,当达到图
1-4中所示的A点时,正常的磨损条件已经形成。经过这一阶段以后,零件的磨损速度
逐步过渡到稳定状态。选择合适的磨合载荷、相对运动速度、润滑条件等参数是尽快达
到磨损的关键因素,应以最小的磨损量完成磨合。磨合阶段结束后,应清除摩擦副中的
魔屑,更换润滑油,才能进入满负荷正常使用阶段。
B稳定磨损阶段。摩擦表面的磨损量随着工作时间的延长而稳定、缓慢增长,属于自然
磨损。在磨损量达到极限值以前的这一段时间是零件的耐磨寿命。它与摩擦表面工作条
件、维护保养好坏关系极大。使用保养得好,可以延长磨损寿命,从而提高设备的可靠
性与有效利用率。
C剧烈磨损阶段。由于摩擦条件发生较大的变化,如温度升高、金属组织发生变化、冲
击载荷增大、润滑状态恶化、磨损速度急剧增加、机械效率下降、精度降低等,最后导
致零件失效,机械设备不能继续使用。这一阶段应采取修复、更换等措施,防止设备故
障与事故的发生。
(2)磨料磨损。磨料磨损又称磨粒磨损,它是由于摩擦副的接触表面之间存在着硬质颗粒,或者当摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多时,所产生的一种类似金属切削过程的磨损现象。它是机械磨损的一种,特征是在接触面上有明显的切削痕迹。磨料磨损是农业机
10
械、矿山机械、建筑机载、工程机械设备的主要破坏形式。如一台在多砂石地区工作的推土
机,仅工作几十小时后发动机就不能正常工作了。拆开后检查发现缸旁严重磨损,进气管残
存许多砂粒,润滑油极脏。检查原因发现,进气管接头卡损坏,使空气未经滤清而进入气缸,
从而导致了严重的磨粒磨损。www.xinyi-group.com 汽车配件
在各类磨损中,磨粒磨损约占50%左右,是十分常见且危害性最严重的一种磨损,其磨损速率和磨损强度很大,致使机械设备的使用寿命大大降低,能源和材料大量消耗。 A磨粒磨损的机理。磨粒磨损的机理属于磨料颗粒的机械作用,一种是磨粒沿摩擦表面进行微量切削的过程;另一种是磨粒使摩擦表面层受交变接触应力作用,使表面层产生不断变化的密集压痕,最后由于表面疲劳而剥蚀。磨粒的来源有外界沙尘、切屑浸入、流体带入、表面磨损产物、材料组织的表面硬点及夹杂物等。
磨粒磨损的显著特点是:磨损表面具有与相对运动方向平行的细小沟槽;螺旋状、环状或弯曲状细小切屑及部分粉末。
B减轻磨料磨损的措施。磨料磨损是目前造成机械工作性能下降以至出现故障的主要原因之一,常用解决方法如下。
a.减少磨料的进入。对机械设备中的摩擦副应阻止外界磨料进入并及时清除摩擦副磨合过程中产生的磨屑。具体措施是配备空气滤清器及燃油、机油过滤器;增加用于防尘的密封装置等;在润滑系统中装入吸铁石、集屑房及油污染程度指示器;经常清理更换空气、燃油、机油滤清装置。
b.增强零件的耐磨性。可选用耐磨性能好的材料。对于要求耐磨又有冲击载荷作用的零件,可采用热处理和表面处理的方法改善零件材料的性质,提高表面硬度,尽可能使表面硬度超过磨料的韧性。选用一硬一软摩擦副,使磨料被软材料吸收,减少磨料对重要、高价材料的磨损,对于精度要求不是非常高的零件,可用在工作面上堆焊耐磨合金以提高其耐磨性。
(3)粘着磨损。构成摩擦副的两个摩擦表面,在相对运动时接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面所引起的磨损称为黏着磨损。根据零件摩擦副表面破坏程度,粘着磨损可分为轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱以及咬死等五类。
A粘着磨损机理。由于粘着作用,摩擦副在重载条件下工作,因润滑不良、相对运动速度高、摩擦等原因产生的热量来不及散发,摩擦副表面产生极高的温度,材料表面强度降低,使承受高压的表面凸起部分相互粘着,继而在相对运动中被撕裂下来,使材料从强度低的表面上转移到材料强度高的表面上,造成摩擦副的灾难性破坏,如咬死或划伤。 B减少粘着磨损的措施。
a.控制摩擦副表面状态。摩擦表面洁净、光滑,无吸附膜,易发生粘着磨损。金属表面经常存在吸附膜,当有塑性变形后,金属滑移,吸附膜被破坏,或者温度升高(一般认为达到100~200摄氏度时)到一定程度时吸附膜也会破坏,这些都容易导致粘着磨损的发生。为了减少粘着磨损,应根据其工作条件(载荷、温度、速度等),选用适当的润滑剂,或在润滑剂中加入添加剂等,以建立必要的润滑条件。而大气中的氧通常会在金属表面形成一层保护性氧化膜,能防止金属直接接触和发生粘着,有利地于减少摩擦和磨损。
b.控制摩擦副表面的材料成分与金相组织。材料成分和金相组织相近的两种金属材料之
11
间最容易发生粘着磨损。这是因为两摩擦副表面的材料形成固溶体或金属间化合物的倾
向强烈,因此,作为摩擦副的材料应当是形成固溶体倾向最小的两种材料,即应当选用
不同材料成分和晶体结构的材料。在摩擦副的一个表面上覆盖铅、锡、银、铜等金属或
者软的合金可以提高抗粘着磨损的能力,如经常用巴氏合金、铝青铜等作为轴承衬瓦的
表面材料,可提高其抗粘着磨损的能力,钢与铸铁配对的抗黏性能也不错。 (4)疲劳磨损。疲劳磨损是摩擦副材料表面上局部区域在循环接触应力作用下产生疲劳裂纹,由于裂纹不断扩展并分离出微片和颗粒的一种磨损形式。根据摩擦副之间的接触和相对运动方式,可将疲劳磨损分为滚动接触疲劳磨损和滑动接触疲劳磨损两种形式。www.xinyi-group.com 汽车配件
A疲劳磨损机理。疲劳磨损的过程就是裂纹产生和扩展的破坏过程。根据裂纹产生的位
置,疲劳磨损的机理有如下两种情况。
a.滚动接触疲劳磨损。滚动轴承、传动齿轮等有相对滚动摩擦副表面间出现的麻点和胶
落现象,都是由滚动接触疲劳磨损造成的。其特点是经过一定次数的循环接触应力的作
用后麻点或胶落才会出现,在摩擦表面上留下痘斑状凹坑,深度在0.1~0.2mm以下。
b.滑动接触疲劳磨损。两滚动接触物体在距离表面下0.786b处(b为平面接触区的半宽
度)切应力最大。该处塑性变形最强烈,在周期性载荷作用下的反复变形会使材料局部
弱化,并在该处首先出现裂纹。在滑动摩擦力引起的剪应力和法向载荷引起的剪应力叠
加作用下,使最大切应力从0.786b处表面移动,形成滚动疲劳磨损,剥落层深度一般
为0.2~0.4mm。
B减少或消除疲劳磨损的对策。减少或疲劳磨损的对策就是控制影响裂纹产生和扩展的
因素,主要有以下几方面。
a.材质。钢中非金属夹杂物的存在易引起应力集中,这些夹杂物的边缘最易形成裂纹,
从而降低材料的接触疲劳寿命。材料的组织状态、内部缺陷等对磨损也有重要的影响。
通常,晶粒细小、均匀,碳化物成球状且均匀分布,均有利于提高滚动接触疲劳寿命。
轴承钢经处理后,残留奥氏体越多、针状马氏体越粗大,则表层有益的残余压应力和渗
碳层强度越低,越容易发生微裂纹。在未溶解的碳化物状态相同的条件下,马氏体中碳
的质量分类在0.4%~0.5%左右时,材料的强度和韧性配合较佳,接触疲劳寿命高。对未
溶解的碳化物,通过适当热处理,使其趋于量少、体小、均布,避免粗大或带状碳化物
出现,都有利于消除疲劳裂纹。
硬度在一定范围内增加,其接触疲劳抗力将随之增大。例如,轴承表面硬度为62HRC
左右时,其抗疲劳磨损能力最大。对传动齿轮的齿面,硬度在58~62HRC范围内最佳,
而当齿面受冲击载荷时,硬度宜取下限。此外,两接触滚动体表面硬度匹配也很重要。
例如,滚动轴承中,以滚道和滚动元件的硬度相近,或者滚动元件比滚道硬度高出10%
为宜。
b.表面粗糙度。实践表明,适当降低表面粗糙度是提高抗疲劳磨损能力的有效途径,例如,将滚动轴承的表面粗糙度以Ra0.40pm降低到Ra0.20pm,寿命可提高2~3倍;由R工0.20pm降低到Ra0.10pm,寿命可提高1倍;而降低到Ra0.05pm以下则对寿命的提高影响甚小。表面粗糙度要求的高低与表面承受的接触应力有关,通常接触应力大,或表面硬度高时,均要求表面粗糙度低。www.xinyi-group.com 汽车配件
12
此外,表面应力状态、配合精度的高低、润滑油的性质等都对疲劳磨损的速度产生影响。
通常,表面应力过大、配合间隙过小或过大、润滑油在使用中产生的腐蚀性物质等都会
加剧疲劳磨损。
(5)腐蚀磨损。在摩擦过程中,金属同时与周围介质发生化学反应或电气化学反应,
引起金属表面的磨蚀产物剥落,这种现象称为腐蚀磨损。它是在腐蚀现象与机械磨损、
粘着磨损、磨粒磨损等相结合时才能形成的一种机械化学磨损。因此,磨蚀磨损的机理
与前述三种磨损的机理不同。腐蚀磨损是一种极为复杂的磨损过程,经常发生在高温或
潮湿的环境,更容易发生在有酸、碱、盐等特殊介质条件下。
根据腐蚀介质的不同类型和特性,通常对腐蚀磨损分为氧化磨损和特殊介质下腐蚀磨损
两大类。
A氧化磨损。在摩擦过程中,摩擦表面在空气中氧或润滑剂中氧的作用下所生成的氧化
膜很快被机械摩擦去除的磨损形式称为氧化磨损。
工业中应用的金属绝大多数都会被氧化而生成表面膜 ,这些氧化膜的性质对磨损膡重
要的景程。若金属表面生成致密完整、与基体结合牢固的氧化膜,且膜 的耐磨性能很
好,则磨损轻微。若膜的耐磨性不好则磨损严重,如铝和不锈钢都易形成氧化膜,但铝
表面氧化腊的耐磨性不好,不锈钢表面氧化膜的耐磨性好,因此不锈钢具有的抗氧化磨
损比铝更强。
B特殊介质中的腐蚀磨蚀。在摩擦过程中,环境中的酸、碱等电解质作用于摩擦表面上所敢打的磨蚀产生迅速被机械摩擦所除去的磨损形式称为特殊介质中的腐蚀磨损。这种磨损的机理与氧化磨损相似,但磨损速率较氧化磨损高得多。介质的性质、环境温度、腐蚀产生的强度、附着力等都对磨损速率有重要影响。这类腐蚀磨损出现的几率很高,如流体输送泵,当其输送带腐蚀性的液体,尤其是含有固体颗粒的流体时,与流体有接触的部位都会受到腐蚀磨损。www.xinyi-group.com 汽车配件
搅拌器叶片、风机、CDEFGH
a.b.c.d.e.f.g.h.
c.d.e.f.g.h.
1.2.3机械零件修理更换的原则
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。任何机械设备都是由许多零部件组成的,机械设
备时行修理时,必须经常拆卸才能对失效零部件进行修复或更换。如果拆卸不当,往往
会造成零部件损坏,设备的精度、性能降低,甚至无法修复。拆卸的目的是为了便于清
洗、检查和修理,因此,为保证修理质量,在动手解体机械设备前,必须周密计划,对
可能遇到的问题有所估计,做到有步骤地进行拆卸。
1.拆卸前的准备工作
A了解机械设备的结构、性能和工作原理。在拆卸前,应熟悉机械设备的有关图样和资
料,详细了解机械设备各部分的结构特点、传动系统以及零部件的结构特点和相互间的
配合 关系,明确其用途和相互间的作用。
13
B选择适当的拆卸方法,合理安排拆卸步骤。
C选用合适的拆卸工具或设施。
D准备好清洁、方便作业的工作场地,做到安全文明作业。
2.拆卸的一般原则
A选择合理的拆卸步骤。机械设备的拆卸顺序应与装配顺序相反。在切断电源后,按“由附件到主机,由外到内,自上而下”的顺序进行,先由整机拆成部件,再由部件拆成组件,最后拆成零件。
B选择合理的拆卸方法。为了减少拆卸工作量和避免破坏配合性质,可不折的尽量不拆,需要拆的一定要拆。应尽量避免拆卸那些不易拆卸的连接或拆卸后将会降低连接质量和损坏的一部分连接零件的连接,如对于密封连接、过盈连接、铆接和焊接等;但是,对于不拆开难以判断其技术状态,而又可能产生故障的,则一定要拆开。www.xinyi-group.com 汽车配件
C正确使用拆卸工具和设备。拆卸时,应尽量采用专用的或选用合适的工具和设备,避免乱敲乱打,以防零件损坏或变形。如拆卸联轴器、滚动轴承、齿轮、带轮等,应使用拔轮器或压力机;拆卸螺柱或螺母,应尽量采用尺寸相符的手拉手等。
3.拆卸时的注意事项
在机械设备修理中,拆卸时还应为装配工作创造条件,应注意以下事项。 A用手锤敲击零件时,应该在零件上垫好输掉衬垫或者用铜锤、木锤等敲击。敲击方向要正确,用力要适当,落点要得当,以防止损坏零件的工作表面,给修复工作带来麻烦。 B拆卸时特别要注意保护主要零件,防止损坏。对于相配合的两个零件,拆卸时应保存精度高、制造困难、生产周期长、价值较高的零件。
C零件拆卸后应尽快清洗,并涂上防锈油,精密零件还要用油纸包裹好,防止其生锈或碰伤表面。零件较多时应按部件分类存放。
D长径比较大的零件如丝杠、光杠等拆下后,应垂直悬挂或采取多支点支承卧放,以防止变形。
E易丢失的细小零件如垫圈、螺母等清洗后应放在专门的容器里或用铁丝串在一起,以防止丢失。
F拆下来的液压元件、油杯、油管、水管、气管等清洗后应将其进出口封好,以防止灰尘杂物侵入。
G拆卸旋转部件时,应注意尽量不破坏原来的平衡状态。
H对拆卸的不互换零件要作好标记或核对工作,以便安装时对号入位,避免发生错乱。 4.常用的拆卸方法
常用的零件拆卸方法可分为击卸法、拉卸法、顶压法、温差法和破坏法。在拆卸中应根据被拆卸零部件结构特点和连接方式的实际情况,采用相应的拆卸方法。
A击卸法。击卸法是利用锤子或其他重物在敲击或撞击零件时产生的冲击能量,把零件拆卸下来。它是拆卸工作中最常用的一种方法,具有操作简单、灵活方便、适用范围广等优点,但如果击卸方法不正确容易损坏零件。www.xinyi-group.com 汽车配件
用锤子敲击拆卸时应注意以下事项。
14
a.要根据被拆卸件的尺寸大小、重量及结合的牢固程序,选择大小适当的锤子。如果击卸件重量大、配合紧,而选择的锤子太轻,则零件不易击动,且容易将零件打毛。 b.要对击卸件采取保护措施,通常使用铜棒、胶木棒、木棒及木板等保护受击部位的轴端、套端及轮缘等,如图1-5所示。
(a)保护主轴的垫铁 (b)保护轴端顶尖孔的垫铁 (c)保护轴端螺纹设施 (d)保护套端的垫铁
c.要选择合适的锤击点,且受力均匀分布。应先对击卸件进行试击,注意观察是否拆卸方向相反或漏拆坚固件。发现零件配合面严重锈蚀时,可用煤油浸润锈蚀面,待其略有松动时再拆卸。
d.要注意安全。击卸前应检查锤柄是否松动,以防猛击时锤头飞出伤人损物,要观察锤子所划过的空间是否有人或其他障碍物。
B拉卸法。拉卸是使用专用拉卸器把零件拆卸下来的一种静力或冲击力不大的拆卸方法。它具有拆卸比较安全、不易损坏零件等优点,适用于拆卸精度较高的零件和无法敲击的零件。a.锥销、圆柱销的拉卸。可采用拔销器拉出端部带内螺纹的锥销、圆柱销。 b.轴端零件的拉卸。位于轴端的带轮、链轮、齿轮以及轴承等零件,可用各种顶拔器拉卸,如图1-6所示。拉卸时,首先将顶拔器拉钩扣紧被拆卸件端面,顶拔器螺杆顶在轴端,然后手柄旋转带动螺杆旋转而使带螺纹的支臂移动,从而带动拉钩移动而将轴端的带轮、齿轮以及轴承等零件拉卸。
(a)拆卸轴承 (b)拆卸带轮或联轴器
图1-6轴端零件的拉卸
c.轴套的拉卸。轴套一般是以铜、铸铁、轴承合金等较软的材料制成,若拉卸不当易变形,因此不需要更换的一般不拆卸,必须拆卸时需用专用拉具拉卸。
d.钩头键在拉卸时常用锤子、錾子将键挤出,但易损坏零件。若用专用拉具则较为可靠,不易损坏零件。
拉卸时,应注意顶拔器拉钩拉卸件接触表面板平整,各拉钩之间应保持平行,不然容易打滑。C顶压法。顶压法是一种静力拆卸的方法,适用于拆卸形状简单的过盈配合件。常利用螺旋C型夹头、手压机、油压机或千斤顶等工具和设备进行拆卸,图1-7所示为压力机拆卸轴承。D温差法。温差法是利用材料热胀冷缩的性能,加热包容件或冷却包容件使配合件拆卸的方法,常用于拆卸尺寸较大、过盈量较大的零件或热装的零件。例如拆卸尺寸较大的轴承或轴时,对轴承内圈加热来拆卸轴承(见图1-8)。加热前把靠近轴承部分的轴颈用石棉隔离开来, 防止轴颈受热膨胀,用顶拔器拉钩扣紧轴承内圈,给轴承施加一定拉力,然后迅速将100摄氏度左右的热油倾倒在轴承内圈上,待轴承内圈受热膨胀后,即可用顶拔器将轴承拆卸。www.xinyi-group.com 汽车配件
图1-7压力机拆卸轴承 图1-8轴承的加热拆卸
E破坏法。破坏法拆卸是拆卸中应用最少的一种方法,只有在拆卸焊接、铆接、密封连接等固定联接件和相互咬死的配合件时才不得已采用保存主件、破坏副件的措施。破坏法拆卸一般采用车、铣、锯、錾、钻、气割等方法进行。
5(典型零部件的拆卸
(1)螺纹联接的拆卸
15
螺纹联接在机械设备中应用最为广泛,它具有结构简单、调整方便和可多次拆卸装配等优点。其拆卸虽然比较容易,但有时因重视不够或工具选用不当、拆卸方法不正确等而造成损坏,因此应注意选用合适的扳手或一字旋具,尽量不用活扳手。对于较难拆卸的螺纹联接件,应先弄清楚螺纹的旋向,不要盲目乱拧或用过长的加务杆。拆卸双头螺柱,要用专用的扳手。 A断头螺钉的拆卸。如果螺钉断在机体表面及以下时,可以用下列方法进行拆卸。 a.在螺钉上钻孔,打入多角淬火钢杆,将螺钉拧出,如图1-9所示。注意打击力不可过大,以防损坏机体上的螺纹。
b.在螺钉中心钻孔,攻反向螺纹,拧入反向螺钉旋出,如图1-10所示。
图1-9多角淬火钢杆拆卸断头螺钉 图1-10攻反向螺纹拆卸断头螺钉
c.在螺钉上钻直径相当于螺纹小径的孔,再用同规格的螺纹刃具攻螺纹;钻相当于螺纹大径的孔,重新攻一个比原螺纹直径大一级的螺纹,并选配相应的螺钉。
d.用电火花在螺钉上打出方形或扁形槽,再用相应的工具拧出螺钉。
如果螺钉的断头露在机体表面外一部分时,可以采用如下方法进行拆卸。 a.在螺钉的断头上用钢锯锯出沟槽,然后用一字旋具将其拧出或在断头上加工出扁头或方头,然后用扳手拧出。
b.在螺钉的断头上加焊一弯杆,如图1-11(a)所示或加焊一螺母,如图1-11(b)所示拧出。c.断头螺钉较粗时,可用扁离子沿圆周剔出。
B打滑六角螺钉的拆卸。六角螺钉用于固定联接的场合较多,当内六角磨圆后会产生打滑现象而不容易拆卸,这时用一个孔径比螺钉头外径稍小一点的六方螺母放在内六角螺钉头上,如图1-12所示,然后将螺母与螺钉焊接成一体,待冷却后用扳手拧六方螺母,即可将螺钉迅速拧出。
(a)加焊弯杆 (b)加焊螺母 图1-11露出机体表面外断头螺钉的拆卸
图1-12拆卸打滑六角螺钉www.xinyi-group.com 汽车配件
C锈死螺纹件的拆卸。锈死螺纹件有螺钉、螺柱、螺母等,当其用于紧固或联接时,由于生锈而很不容易拆卸,这时可采用下列方法进行拆卸。
a.用手锤敲击螺纹件的四周,以震松锈层,然后拧出。
b.可先向拧紧方向稍拧动一点,再向反方向拧,如此反复拧紧和拧松,逐步拧出为止。 c.在螺纹件四周浇些煤油或松动剂,浸透一定时间后,先轻轻锤击四周,使锈蚀面略微松动后,再拧出。
d.若零件允许,还可采用快速加热包容件的方法,使其膨胀,然后迅速拧出螺纹件。 e.采用车、锯、錾、气割等方法,破坏螺纹件。
D成组螺纹件联接的拆卸。除按照单个螺纹件的方法拆卸外,还要做到如下几点。 a.首先将各螺纹件拧松1~2圈,然后按照一定的顺序,先四周后中间按对角线方向逐一拆卸,以免力量集中到最后一个螺纹件上,造成难以拆卸或零部件的变形和损坏。 b.处于难拆部位的螺纹件要先拆卸下来。
16
c.拆卸悬臂部件的环形螺柱组时,要特别注意安全。首先要仔细检查零部件是否垫稳,起起重索是否捆牢,然后从下面开始按对称位置拧松螺柱进行拆卸。最上面的一个或两个螺柱,要在最后分解吊离时拆下,以防事故发生或零部件损坏。
d.注意仔细检查在外部不易观察到的螺纹件,在确定整个成组螺纹件已经拆卸完后,方可将联接件分离,以免造成零部件的损伤。www.xinyi-group.com 汽车配件
6.过盈配合件的拆卸
拆卸过盈配合件,应根据零件配合尺寸和过盈量的大小,选择合适的拆卸方法、工具和设备,如顶拔器、压力机等,不允许使用铁锤直接敲击零部件,以防损坏。在无专用工具的情况下,可用木锤、铜锤、塑料锤或垫以木棒(块)、铜棒(块)用铁锤敲击。无论使用何种方法拆卸,都要检查有无销钉、螺钉等附加固定或定位装置,若有应先拆下;施力部位应正确,以使零件受力均匀,如对轴类零件,力应作用在受力面的中心;要保证拆卸方向的正确性,特别是带台阶、有锥度的过盈配合件的拆卸。
滚动轴承的拆卸属于过盈配合件的拆卸。
滚动轴承的拆卸属于过盈配合件的拆卸,在拆卸时除遵循过盈配件件的拆卸要点外,还要注意尽量不用滚动体传递力。拆卸尺寸较大的轴承或过盈配合件时,为了使轴和轴承免受损害,可利用加热来拆卸。
7.不可拆卸联接件的拆卸
焊接件的拆卸可用锯割、等离子切割,或用小钻头排钻孔后再锯或錾,也可用氧炔焰气割等方法。铆接件的拆卸可用錾掉、锯掉或气割掉铆钉头,或用钻头钻掉铆钉等。操作时,应注意不要损坏基体零件。
1.3.2机械零件的清洗
对拆卸后的机械零件进行清洗是修理工作的重要环节。清洗方法和清洗质量对零件鉴定
的准确性、维修质量、维修成本和使用寿命等均有重要影响。
零件的清洗包括清除油污、锈层、水垢、积碳、旧涂装层等。
1.清除油污
清除零件上的油污,常采用清洗液,如有机溶剂、碱性溶液、化学清洗液等。清洗方法
有擦洗、浸洗、喷洗、气相清洗超声波清洗等。清洗方式有人工清洗和机械清洗。 机械设备修理中清除零件表面的油污常用擦洗的方法,即将零件放入装有煤油、柴油或化学清洗齐的容器中,用棉纱擦洗或用毛刷刷洗。这种方法操作简便、设备简单、但效率低,适用于单件小批生产的中小型零件及大型零件的工作表面的除油。一般不宜用汽油作清洗剂,因其有溶脂性,会损害身体且容易造成火灾。www.xinyi-group.com 汽车配件
喷洗是将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面,以清除油污。该方法清洗效果
好、生产率高,但设备复杂,适用于零件形状不太复杂、表面有较严重油垢的清洗。
清洗不同材料的零件和不同润滑材料产生的油污,应采用不同的清洗剂。清洗动、植物
油污,可用碱性溶液,因为它与碱性溶液起皂化作用,生成肥皂和甘油溶于水中。但碱
性溶液对不同金属有不同程度的腐蚀性,尤其对铝的腐蚀较强。因此清洗不同的金属零
件应该采用不同的配方,表1-1和表1-2分别列出了清洗钢铁零件和铝合金零件的配方。
17
表1-1 清洗钢铁零件的配方
矿物油不溶于碱溶液,因此清洗零件表面的矿物油油垢,需加入乳化剂,使油脂形成乳
油液而脱离零件表面。为加油去除油垢的过程,可采用加热、搅拌、压力喷洗、超声波
清洗等措施。
表1-2 清洗铝合金零件的配方
2.除锈
零件表面的腐蚀物如钢铁零件的表面锈蚀,在机械设备修理中,为保证修理质量,必须彻底清除。目前主要采用机械、化学和电化学等方法除锈。
(1)机械法除锈。利用机械摩擦、切削等作用清除零件表面锈层。常用方法有刷、磨、抛光、喷砂等。单件小批维修可由人工钢丝刷、刮刀、砂布等打磨锈蚀表面;成批或有条件时,可用机器除锈,如电动磨光、抛光、滚光等。喷砂法除锈是利用压缩空气,把一定粒度的砂子通过喷枪在零件锈蚀的表面上,不仅除锈快,还可为涂装、喷涂、电镀等工艺做好表面准备,经喷砂处理的表面可达到干净的、有一定粗糙度的表面要求,从而提高复盖层与零件的结合力。www.xinyi-group.com 汽车配件
(2)化学法除锈。利用一些酸性溶液溶解金属表面的氧化物,以达到除锈的目的。目前使用的化学溶液主要是盐酸、硫酸、磷酸或其混合溶液,加入少量的缓蚀剂。其工艺过程是:除油-水冲洗-除锈-水冲洗-中和-水冲洗-去氢。为保证除锈效果,一般都将溶液加热到一定的温度,严格控制时间,并要根据被除锈零件的材料采用合适的配方。
(3)电化学法除锈。电化学法除锈是在电解液中通以直流电,通过化学反应达到除锈的目的,这种方法可节约化学药品,除锈效率高、除锈质量好,但消耗能量大且设备复杂。常用的方法有阳极腐蚀和阴极腐蚀,阳极腐蚀是把锈蚀件作为阳极,主要缺点是当电流密度过高时,易腐蚀过度,破坏零件表面,故适用于外形简单的零件;阴极腐蚀是把锈蚀作为阴极,用铅或铅锑合金作阳极,阴极腐蚀无过蚀问题,但氢易浸入金属中,产生氢脆,降低零件塑性。
3.清除涂装层
清除零件表面的保护涂装层,可根据涂装层的损坏程度和保护涂装层的要求进行全部或部分清除。涂装层清除后,要冲洗干净,准备再喷刷新涂层。
清除方法一般是采用手工工具,如刮刀、砂纸、钢丝刷或手提式电动、风动工具进行刮、磨、刷等。有条件时可采用各种配制好的有机溶剂、碱性溶液退漆剂等化学方法除锈。 使用有机溶液退锈时,要特别注意安全。工作场地要通风、与火隔离,操作者要穿戴防护用具,工作结束后,要将手洗干净,以防中毒。使用碱性溶液退漆剂时,不要让铝制零件、皮革、橡胶、毡质零件接触,以免腐蚀损坏。操作者要戴耐碱手套,避免皮肤接触受伤。www.xinyi-group.com 汽车配件
1.4机械零件的检验
机械零件的检验内容分修前检验、修后检验和装配检验。修前检验在机械设备拆卸后进行,对已确定需要修复的零件,可根据零件损坏情况及生产条件确定适当的修复工艺,并提出修
18
理技术要求;对报废的零件,要提出需要补充的备件型号、规格和数量,没有备件的需提出零件工作图或进行测绘。修后检验是指检验零件加工后或修理后的质量,是否达到了规定的技术标准,以确定是成品、废品或是返修品。装配检验是指检查所有待装零件的质量是否合格、能否满足装配技术要求。在装配过程中,对每道工序进行检验,以免中间工序不合格而影响装备质量。组装后,检验累积误差是否超过装配技术要求。机械设备总装后进行试运转,检验工作精度、几何精度及其他性能,以检查修理质量是否合格,同时进行相应调整。 1.4.1机械零件检验分类
机械零件检验和分类时,必须综合考虑下列技术条件。
a.零件的工作条件与性能要求,如零件材料的力学性能、热处理及表面特性等。 b.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。c.易损零件的极限磨损及允许磨损标准。
d.配合件的极限配合间隙及允许配合间隙标准。
e.零件的其他特殊报废条件,如镀层性能、轴承合金与基体的结合强度、平衡性和密封件的破坏等。
f.零件工作表面状态异常,如精密零件工作表面的划伤、腐蚀等。
零件通过上述分析、检验和测量,便可将其划分为可用的、不可用的和需要修理的三大类。可用零件是指其所处技术状态仍能满足规定要求,可不经任何修理便直接进行装配的零件。如果零件所处技术状态已超过规定要求,则属于需要修理的零件。不过有些零件虽然通过修理能达到技术要求,但费用高、不经济,此时通常不修理而换用新零件。当零件所处技术状态(如材料变质、强度不足等)已无法修复时,应作报废处理。
1.4.2机械零件的检测方法
目前,机械零件常用的检测方法有检视法、测量法和隐蔽缺陷的无损检测法等。一般根据生产具体情况选择相应的检测方法。以便对零件的技术状态作出全面、准确的鉴定。 1.检视法
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。检验的准确性主要依赖检查人员的生产实践经验,且只能作定性分析和判断,是不可缺少的重要检测手段。
2.测量法
用测量工具和仪器对零件的尺寸精度、形状精度及位置精度进行检测。该方法是应用最多、最基本的检查方法。
3.隐蔽缺陷的无损检测
无损检测主要是确定零件隐蔽缺陷的性质、大小、部位及其取向等,因此,在具体选择无损检测方法时,必须结合零件的工作条件、综合考虑其受力状况、生产工艺、检测要求及经济
19
性等。
目前在生产中常用的无损检测方法主要有磁粉法、渗透法、超声波法和射线法等。 (1)磁粉法。此法设备简单,检测可靠,操作方便,但仅适用于铁磁性材料的零件表面和近表面缺陷的检测。其原理是:利用铁磁材料在电磁场作用下能够产生磁化的现象,被测零件在电磁场作用下,由于其表面或近表面(几毫米之内)存在缺陷,磁力线只得绕过缺陷产生磁力线泄漏或聚集形成局部磁极吸附磁粉,从而显示出缺陷的的位置、形状和走向。图1-13所示为磁粉法检测的原理。
图1-13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 采用磁粉法检测时,必须注意磁化方法的选择,使磁力线方向尽可能垂直或以一定角度穿过缺陷的走向,以获得最佳的检测效果,同时需注意检测后退磁。
(2)渗透法。用渗透法可检测出任何材料制作的零件和零件任何形状表面上约1pm左右宽的微裂纹,此法检测简单、方便。其原理和过程是:在清洗后的零件表面上涂上渗透剂,渗透剂通过表面缺陷的毛细管作用进入缺陷中,这时可利用缺陷中的渗透剂在颜色或紫外线照射下能够产生荧光的特点将缺陷的位置和形状显示出来。渗透检测的原理如图1-14所示。 (a)渗透剂 (b)去除表面渗透剂 (c)覆盖显像剂 (d)显示缺陷
图1-14渗透检测法原理和过程
(3)超声波法。此法的主要特点是穿透能力强、灵敏度高,适用范围广,不受材料限制,设备轻巧,使用方便,可到现场检测,但仅适用于零件的内容缺陷的检测。其原理是:利用某些物质(石英钛酸钡等)的压电效应产生的超声波在介质中传播时遇到不同介质间的介面(内部裂纹、夹渣和缩孔等缺陷)会产生反射、折射等特性,通过检测仪器可将超声波在缺陷处产生的反射、折射波显示在荧光屏上,从而确定零件内部缺陷的位置、大小和性质等。超声波检测原理如图1-15所示。
图1-15超声波检测原理 A-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-耦合剂;4-探头 (4)射线检测。此法的最大特点是从感光软片上较容易判定此零件缺陷的形状、尺寸和性质,并且软片可长期保存备查。但是检测设备投资及检测费用较高,且需要有相应的防射线的安全措施,仅用于对重要零件的检测或者用超声波检测尚不能判定时采用。其原理是:利用射线(X射线)照射,使其穿过零件,如果遇到缺陷(裂纹、气孔、疏松或夹渣等),射线则较容易透过的特点,这样从被测零件缺陷处透过的射线能量较其他地方多。当这些射线照射到软片上,经过感光和显影后,形成不同的黑度(反差),从而分析判断出零件缺陷的形状、大小和位置。图1-16所示为射线检测原理。
图1-16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 必须指出,零件检测分类时,还必须注意结合件的特殊要求进行相应的特殊试验,如高速运动的平衡试验、弹性件的弹性试验以及密封件的密封试验等,只有这样才能对零件的技术状态做出全面、准确的鉴定及正确分类。
第3章 机械设备零部件装配
3.3典型零部件的装配
20
3.3.2键连接的装配
键的连接可分为松键连接、紧凑连接和花键连接3种,如图3-13所示。 (a)平键连接 (b)半圆键连接 ?导向平键连接 (d)紧键连接 (e)花键连接 图3-13键的连接形式
1.松键连接的装配
松键连接应用最广泛,分为普通平键连接、半圆键连接、导向平键连接,如图3-13(a)、图3-13(b)、3-13(c)所示。
其特点是只承受转矩而不能承受轴向力。其装配要点如下。
A消除键和键槽毛刺,以防影响配合的可靠性。
B对重要的键,应检查键侧直线度、键槽对轴线的对称度和平行度。
C用键的头部与轴槽试配,保证其配合。然后锉配键长,在键长方向普通平键与轴槽留有约0.1mm的间隙,但导向平键不应有间隙。
D配合面上加机油后将键压入轴槽,应使键与槽底贴平。装入轮毂件后半圆键、普通平键、导向平键的上表面和毂槽的底面应留有间隙。
2.紧键连接的装配
紧键连接主要指楔键连接,楔键连接分为普通楔键和钩头键连接两种。图3-13(d)所示为普通楔键连接。键的上表面和轮毂槽的底面有1:100的斜度,装配时要使键的上下荼面和轴槽、轮毂槽的底部贴紧,而两侧面应有间隙。键和轮毂槽的斜度一定要吻合。钩头键装入后,钩头和套件端面应留有一定距离,供拆卸用。
紧键连接装配要点是:装配时,用涂色法检查接触情况,若接触不好,可用锉刀或刮刀修整键槽底面。
3.花键连接的装配
花键连接如图3-13(e)所示。按工作方式,花键连接有静连接和动连接两种形式。 花键连接的装配要点是:花键的精度较高,装配前稍加修理就可进行装配。静连接的花键孔与花键轴有少量过盈,装配时可用铜棒轻轻敲入。动连接花键的套件在花键轴上应滑动自如,灵活无阻滞,转动套件时不应有明显的间隙。
3.3.3销连接的装配
销有圆柱销、圆锥销、开口销等种类,如图3-14所示。圆柱销一般依靠过盈配合固定在孔中,因此对销转孔尺寸、形状和表面粗糙度Ra值要求较高。被连接件的两孔应同时钻、铰,Ra值不大于1.6pm。装配时,销钉表面可涂机油,用铜棒轻轻敲入。圆柱销不宜多次装拆,否则会降低定位精度或连接的可靠性。
21
(a)圆柱销和圆锥销 (b)定位作用 (c)连接作用 图3-14销钉及其作用
圆锥销装配时,两连接件的销孔也应一起钻、铰。在钻、铰时按圆锥销小头直径选用钻头(圆锥销的规格用销小头直径和长度表示),应用 相应锥度的铰刀。铰孔时用试装法控制孔径,以圆锥销能自由插入80%~85%为宜。最后用手锤敲入,销钉的大头可稍露出,或与被连接件表面齐平。
其装配要求如下。
A圆柱销按配合性质有间隙配合、过渡配合和过盈配合,使用时应按规定选用。 B销孔加工一般在相关零件调整好位置后,一起钻削、铰削,其表面粗糙度为Ra3.2pm~Ra1.6pm。装配定位销时,在销子上涂机油,用铜棒垫在销子头部,把销子打入孔中,或用C形夹将销子压入。对于盲孔,销子装入前应磨出通气平面,让孔底空气能够推出。
C圆锥销装配时,锥孔铰削深度宜用圆锥销试配,以手推入圆锥销长度的8%~85%为宜。圆锥销装紧后大端倒角部分应露了锥孔端面。
D开尾圆锥销打入气孔中后,将小端开口扳开,防止振动时脱出。
E销顶端的内、外螺纹,便于拆卸,装配时不得损坏。
F过盈配合的圆柱销,一经拆卸就应更换,不宜继续使用。
3.3.6带传动装配
V带传动、平带传动等传动形式都是依靠带和带轮之间的摩擦力来传递动力的。为保证其工作时具有适当的张紧力,防止打滑,减少磨损,确保传动平稳,装配时必须按带传动机构的装配技术要求进行。
A带轮对带轮轴的径向圆跳动量应为(0.0025~0.0005)D,端面圆跳动量应为(0.0005~0.001)D(D为带轮直径)。
B两轮的中间平面应重合,其倾斜角一般不大于10度,倾角过大会导致带磨损不均匀。 C带轮工作表面粗糙度要适当,一般为Ra3.2pm。表面粗糙度太细带容易打滑;过于粗糙则带磨损加快。
D对于V带传动,带轮包角不小于120度。
E带的张紧力要适当。张紧力太小,不能传递一定的功率;张紧力太大,则轴易变曲,轴承和带都容易磨损并降低效率。张紧力通过调整张紧装置获得。对于V带传动,合适的张紧力也可根据经验来判断,以用大拇指在V带切边中间处能按下15mm左右为宜。 F带轮孔与轴的配合通常采用H7/k6过渡配合。
3.3.10联轴器的装配
联轴器按结构形式不同,可分为锥销套筒式、凸缘式、十字滑块式、弹性圆柱销式、万向联轴器等。
22
1.弹性柱销联轴器的装配
如图3-33所示,其装配要点如下。
图3-33弹性柱销联轴器及装配
A先在两轴上装入平键和半联轴器,并固定齿轮箱。按要求检查其径向圆跳动量和端面圆跳动量。
B将百分表固定在半联轴器上,使其测头触及另外半联轴器的外圆表面,找正两个半联轴节之间的同轴度。
C移动电动机,使半联轴器上的圆柱销少许进入另外半联轴器的销孔内。 D转动轴及半联轴器,并调整两半联轴器间隙使之沿圆周方向均匀分布,然后移动电动机,使两个半联轴器靠拢,固定电动机,再复检同轴度以达到要求。
2.十字滑块联轴器的装配
其装配要点如下。
A将两个半联轴器和键分别装在两根被连接的轴上。
B用尺检查联轴器外圆,在水平方向和垂直方向应均匀接触。
C两个半联轴器找正后,再安装十字滑块,并移动轴,使半联轴器和十字滑块间留有少量间隙,保证十字滑块在两半联轴器的槽内能自由滑动。
www.xinyi-group.com 汽车配件
23
范文五:机械设备维修试题
机械设备维修试题
一、判断
(对) 1.设备管理是围绕设备开展的一系列工作的总称。
(错) 2.一般机械设备中约有 50%的零件因磨损而失效报废。
(对) 3. 尺寸链按其应用范围可分为设计尺寸链、 工艺尺寸链、 装配尺寸链和线性尺寸链。 (对) 4.镀铬工艺能够达到的修补层厚度是 0.01~0. 2mm。
(错) 6.转表测量法不可以测量同轴度误差。
(错) 7.机床运转试验一般包括负荷试验和工作精度试验,不包括空运转试验。
(对) 8.金属扣合法能使修复的机件具有足够的强度和良好的密封性能。
(错) 9.刮研技术是一种精加工工艺,工效较高,劳动强度较大。
(对) 10.用框式水平仪可以测量垂直度误差。
6、 (对)用熔点高于 450 摄氏度的钎料进行钎焊称为硬钎焊。
7、 (对)电解液的温度在 50 摄氏度以下至室温的镀铁工艺称为低温镀铁, 90 以上为高 温度 铁。
9、 (对)普通机床的导轨间隙一般为 0.04mm 。
1. 二力平衡的必要和充分条件是:二力等值、反向、共线。 (√ )
2. 合力一定大于分力。 (×)
3. 只受两力作用但不保持平衡的物体不是二力体。 (√ )
4. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是力系的力多边形封闭。 (√ )
5. 画力多边形时,变换力的次序将得到不同的结果。 (×)
6. 力的作用点沿作用线移动后,其作用效果改变了。 (×)
7. 力对一点之矩,会因力沿其作用线移动而改变。 (×)
8. 作用在物体上的力,向一指定点平行移动必须同时在物体上附加 一个力偶。 (√ )
9. 力偶可以合成为一个合力。 (×)
10. 力偶在任何坐标轴上的投影代数和恒为零。 (√ )
11. 力偶就是力偶矩的简称。 (×)
12. 合力偶矩等于每一个分力偶矩的矢量和。 (√ )
13. 两物体的接触面上产生的静摩擦力为一定值。 (×)
14. 一个固定铰链支座,可约束构件的两个自由度。 (√ )
15. 一个高副可约束构件的两个自由度。 (×)
16. 在计算机构自由度时,可不考虑虚约束。 (×)
17. 静滑动摩擦系数与动摩擦系数相等。 (×)
18. 静滑动摩擦力为一定值。 (×)
19. 静不定结构在机械工程中不得应用。 (×)
20. 两个相互接触表面间的静摩擦系数与动摩擦系数不相等。 (√ )
21. 切向加速度既改变动点速度的大小,也改变速度的方向。 (×)
22. 在弹性变形范围内,正应力与正应变成反比关系。 (×)
23. 质点作匀速圆周运动时, 既有法向加速度, 又有切向加速度。 (√ )
24. 牵连运动是动参考系相对于定参考系的运动。 (√ )
25. 绝对速度 va 是牵连速度 ve 和相对速度 vr 之和,因此, va 必然大于 ve 和 vr 。 (×) 26. 灰铸铁的抗拉和抗压的能力是相近似的。 (√ )
27. 销联接在受到剪切的同时还要受到挤压。 (√ )
28. 合金钢是塑性材料。 (√ )
29. 两个构件之间为面接触形成的运动副,称为低副。 (√ )
30. 局部自由度是与机构运动无关的自由度。 (√ )
31. 虚约束是在机构中存在的多余约束,计算机构自由度时应除去。 (√ )
32. 在四杆机构中,曲柄是最短的连架杆。 (×)
33. 压力角越大对传动越有利。 (×)
34. 在曲柄摇杆机构中,空回行程比工作行程的速度要慢。 (×)
35. 偏心轮机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。 (√ )
36. 曲柄滑块机构是由曲柄摇杆机构演化而来的。 (√ )
37. 减速传动的传动比 i <1。>1。>
38. Y型V带所能传递的功率最大。 (×)
39. 在V带传动中,其他条件不变,则中心距越大,承载能力越大。 (√ )
40. 带传动一般用于传动的高速级。 (√ )
41. 带传动的小轮包角越大,承载能力越大。 (√ )
42. 选择带轮直径时,直径越小越好。 (×)
43. 链传动一般用于传动的高速级。 (×)
44. 链传动是一种摩擦传动。 (×)
45. 滚子链的节距 p 越大,则承载能力越大。 (√ )
46. 渐开线上各点的压力角不同,基圆上的压力角最大。 (×)
47. 基圆直径越大渐开线越平直。 (√ )
48. 设计蜗杆传动时, 为了提高传动效率, 可以增加蜗杆的头数。 (√ )
49. 在润滑良好的闭式齿轮传动中, 齿面疲劳点蚀失效不会发生。 (×)
50. 只承受弯矩而不受扭矩的轴,称为心轴。 (√ )
51. 受横向载荷的螺栓联接中的螺栓必受剪切力。 (×)
52. 螺钉联接用于被联接件为盲孔,且不经常拆卸的场合。 (√ )
53. 圆柱销与销孔之间必须采用过盈配合。 (√ )
54. 挤压就是压缩。 (×)
55. 受弯矩的杆件,弯矩最大处最危险。 (×)
56. 仅传递扭矩的轴是转轴。 (×)
57. 一般应使轴颈的耐磨性和硬度大于轴瓦。 (√ )
58. 低速重载下工作的滑动轴承应选用粘度较高的润滑油。 (√ )
59. 代号为 6310 的滚动轴承是角接触球轴承。 (×)
60. 对载荷小,而工作平稳的轴可选用球轴承。 (√ )
61. 用联轴器时无需拆卸就能使两轴分离。 (×)
62. 用离合器时无需拆卸就能使两轴分离。 (√ )
63. 凸缘联轴器属于固定式刚性联轴器。 (√ )
64. 花键联接只能传递较小的扭矩。 (×)
65. 弹簧是弹性元件,能产生较大的弹性变形,所以采用低碳钢丝制 造。 (×)
二、 名词解释
1 .润滑点:给机械设备加润滑油的奶嘴。
作用点:物体在受力情况下,力的作用位置。
2. 封闭环:零件在加工过程中或机械设备在装配过程中间得到的尺寸 3. 电化学腐蚀:金属 与电解质物质接触时产生的腐蚀
4. 钎焊:利用液态钎料润湿基本金属, 填充接头间隙并与基本金属相互扩散实现连接焊 件 的焊接方法称为钎焊
5. 电火花表面强化工艺:是通过电火花放电的作用把一种导电材料涂敷熔渗到另一种导电
材料的表面,从而改变工件表面物理和化学性能的工艺方法。
6. 磨料磨损:当摩擦副接触表面之间存在硬质颗粒活当摩擦副一方材料硬度高于另一方 时, 产生的一种类似金属切削的一种磨损方式。
7、预防维修:是指根据设备的运转周期和使用频率而制定的提前进行设备现状确认的维修 方式。
8、 热喷涂:用高温热源将喷涂材料加热至溶化活呈塑性状态, 同时用高速气流使用雾化, 喷 射到经过预处理的工件表面上形成一层覆盖层的过程称为喷涂。 将喷涂层继续加热, 使之 达到熔融状态而与基体形成冶金结合, 获得牢固的工作层称为喷焊, 这两种工艺总和称之 为 热喷涂。
1. 机械:机器、机械设备和机械工具的统称。
2. 机器:是执行机械运动,变换机械运动方式或传递能量的装置。
3. 机构:由若干零件组成,可在机械中转变并传递特定的机械运动。
4. 构件:由若干零件组成,能独立完成某种运动的单元
5. 零件:构成机械的最小单元,也是制造的最小单元。
6. 标准件:是按国家标准 (或部标准等 ) 大批量制造的常用零件。
7. 自由构件的自由度数:自由构件在平面内运动, 具有三个自由度。
8. 约束:起限制作用的物体,称为约束物体,简称约束。
9. 运动副:构件之间的接触和约束,称为运动副。
10. 低副:两个构件之间为面接触形成的运动副。
11. 高副:两个构件之间以点或线接触形成的运动副。
12. 平衡:是指物体处于静止或作匀速直线运动的状态。
13. 屈服极限:材料在屈服阶段,应力波动最低点对应的应力值,以 ζs 表示。
14. 强度极限:材料 ζ-ε曲线最高点对应的应力,也是试件断裂前的 最大应力。
15. 弹性变形:随着外力被撤消后而完全消失的变形。
16. 塑性变形:外力被撤消后不能消失而残留下来的变形。
17. 延伸率:δ=(l1-l)/l×100%, l 为原标距长度, l1 为断裂后标距 长度。
18. 断面收缩率:Ψ=(A-A 1)/ A×100%,A为试件原面积,A 1为试件断口处面积。 19. 工作应力:杆件在载荷作用下的实际应力。
20. 许用应力:各种材料本身所能安全承受的最大应力。
21. 安全系数:材料的极限应力与许用应力之比。
22. 正应力:沿杆的轴线方向,即轴向应力。
23. 剪应力:剪切面上单位面积的内力,方向沿着剪切面。
24. 挤压应力:挤压力在局部接触面上引起的压应力。
25. 力矩:力与力臂的乘积称为力对点之矩,简称力矩。
26. 力偶:大小相等,方向相反,作用线互相平行的一对力,称为力 偶
27. 内力:杆件受外力后,构件内部所引起的此部分与彼部分之间的 相互作用力。
28. 轴力:横截面上的内力,其作用线沿杆件轴线。
29. 应力:单位面积上的内力。
30. 应变:ε=Δl/l,亦称相对变形, Δl 为伸长 (或缩短 ) , l 为原长。
31. 合力投影定理:合力在坐标轴上的投影,等于平面汇交力系中各 力在坐标轴上投影的代 数和。
32. 强度:构件抵抗破坏的能力。
33. 刚度:构件抵抗弹性变形的能力。
34. 稳定性:受压细长直杆,在载荷作用下保持其原有直线平衡状态 的能力。
35. 硬度:是指材料抵抗其他物体在表面压出凹陷印痕的能力。
36. 冲击韧性:材料抵抗冲击破坏能力的指标。
37. 弹性系数:材料抵抗弹性变形的能力。
38. 虎克定律:在轴向拉伸 (或压缩 ) 时, 当杆横截面上的应力不超过 某一限度时, 杆的伸长 (或缩短 ) Δl 与轴力 N 及杆长 l 成正比,与 横截面积A成正比。
39. 重心:整个物体的重力是物体每一部分重力的合力,合力的作用 点,就是物体的重心。 40. 拉 (压 ) 杆的强度条件:拉 (压 ) 杆的实际工作应力必须小于或等于材 料的许用应力。 41. 剪切强度条件:为了保证受剪构件在工作时不被剪断,必须使构 件剪切面上的工作应力 小于或等于材料的许用剪应力。
42. 挤压强度条件:为了保证构件局部受挤压处的安全,挤压应力小 于或等于材料的许用挤 压应力。
43. 圆轴扭转强度条件:保证危险点的应力不超过材料的许用剪应力。
44. 弯曲正应力强度条件:为了保证梁的安全,应使危险点的应力即 梁内的最大应力不超过 材料许用应力。
45. 中性层:在伸长和缩短之间必有一层材料既不伸长也不缩短。这 个长度不变的材料层称 为中性层。
46. 中性轴:中性层与横截面的交线称为中性轴。
47. 塔式起重机的稳定性:起重机必须在各种不利的外载作用下,抵 抗整机发生倾覆事故的 能力,称为塔式起重机的整机稳定性。
48. 空间力系:物体所受力系的各个力的作用线,不在同一平面内, 此力系称为空间力系。 49. 自锁:当主动力位于摩擦锥范围内,不论主动力增加多少,正压 力和磨擦力的合力与主 动力始终处于平衡状态,而不会产生滑动, 这种现象称为自锁。
50. 功:当力的作用点或力矩作用的物体在其作用方向发生线位移或 角位移时,力或力矩就 要作功。 功率:力或力矩在单位时间内所作的功,称为功率。
51. 机械效率:是有用功率和输入功率之比。
52. 位移:表示动点几何位置的变化路程:动点沿轨迹运动时在给定时间内累计的轨迹弧长。 53. 速度合成定理:动点的绝对速度等于牵连速度和相对速度的矢量 和。
54. 刚体的转动惯量:等于刚体各个质点的质量与该质点到轴线距离 平方成正比。
55. 刚体的平面运动:当刚体运动同时包含平动和在平动平面内的转 动时,即为刚体的平面 运动。
56. 机构具有确定运动的条件:当机构给定主动件运动规律的数目等 于自由度数时,即机构 具有确定运动。
57. 死点位置:当曲柄摇杆机构的连杆和从动件共线时,即为死点位 置。
58. 急回性质:平面连杆机构中的摇杆往复摆动时所需时间一般并不 相同,要求返回空行程 明显快于工作行程。
59. 凸轮基圆:凸轮轮廓曲线的最小半径所作的圆。
60. 从动件的位移曲线:从动件一个工作循环的位移时间曲线。
61. 间歇运动机构:指专用于产生从动件间歇运动的机构。
62. 弹性滑动:带具有弹性,紧边拉力大,应变大,松为拉力小,应 变小。当带由紧边侧进 入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩过 程,而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸长 过程。这两个过程使带在带轮上产生弹性滑动。
63. 打滑:由于张紧不足,摩擦面有润滑油,过载而松弛等原因,使 带在带轮上打滑而不能 传递动力。
64. 齿廓啮合基本定律:一对定速比传动齿轮的齿廓曲线的公法线始 终与两轮的连心线交于
定点。
65. 节点:啮合线与两轮连心线的交点必是定点,即为节点。
66. 节圆:过节点作一对相切的圆,称为节圆。
67. 分度圆:直径等于齿数乘模数的圆,称为分度圆。
68. 正确啮合条件:两齿轮的模数必须相等;两齿轮的压力角必须相 等。
69. 连续传动的条件:一对齿轮必须满足正确啮合条件,而且重合度 ε>1。
70. 根切现象:展成法加工齿轮时,若齿数太少,刀具会把轮齿根部 齿廓多切去一部分,产 生根切现象。
69. 变位齿轮:采用齿轮刀具变位的方法,即把齿条刀具的中线移动 一段距离,加工出来的 齿轮。
70. 蜗杆传动的主平面:通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为主 平面。
71. 轮系:机械传动系统中一系列相互啮合齿轮组成的传动装置。
72. 定轴轮系:轮系齿轮轴线均固定不动,称为定轴轮系。
73. 周转轮系:至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮系。
74. 液压传动:是利用液体作为工作介质;利用液体压力传递运动和 动力的一种传动方式。 75. 静压传递原理:液压系统可看成密闭容器及静止液体,当一处受到压力作用时,压力通 过液体传到连通器中的任意点,各个方向的 压力都相等,压力总是垂直作用在容器的内表 面上,这原理称为静 压传递原理。
76. 螺纹公称直径:螺纹大径。
77. 心轴:只承受弯矩不承受扭矩的轴称为心轴。
78. 传动轴:仅传递扭矩的轴称为传动轴。
79. 转轴:同时承受弯矩和扭矩的轴称为转轴。
80. 轴承的接触角:滚动体与外圈滚道接触点的法线与轴承回转半径 之间的夹角称为接触 角。
81. 弹簧的特性曲线:表示弹簧载荷和变形之间的关系曲线。
82. 弹簧刚度:弹簧的载荷增量与变形增量之比。
三、 简答题
1. 机械零件的磨损类型主要有哪几种? 粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动 磨损
2. 常用的设备维修方式有哪些? 预防维修、故障维修、生产维修、定期维修
3. 机械设备拆卸的一般原则是什么? 根据机电设备的结构特点,选择合理的拆卸步骤 合 理拆卸正确使用拆装工具和设备
4. 齿轮主要有哪几种失效形式? 齿轮折断、疲劳折断、齿面剥落、齿面胶合、齿面磨损、 塑性变形
5. 机床电气线路发生故障后的一般检查方法和步骤是什么? 方法:1、根据情况初步判断; 2、认真检查、确定故障; 3、总结经验、摸清规律
6. 何谓自动空气开关?它有何作用? 空气短路器曾称总动空气开关, 可用来接通和分断 负载电路, 也可用来控制不频繁起动的电 动机。对电路有短路、过载、 欠电路个漏电保护 等作用。
7. 主令电器的作用什么?主令电器主要有哪几种? 作用:主要依靠电路的通来控制其他电 器的动作。主要有按钮、行程开关、组合开关、主令 控制器、接近开关。
8 机械零件修复有哪些优点?常用的修复技术有哪些? 1) 减少备件储备,从而减少资金 的占用,能取得节约的效果 2) 减少更换件制造,有利于缩短设备停修时间,提高设备利 用率 3) 减少制造工时, 节约原材料,大大降低修理费用 4) 利于新技术修复失效零件还
可以提高零件的某些性能,延长零件使用寿命 机械修复法、焊接修复法、热喷涂修复法、 电镀修复法、胶接修复法、刮研修复法
9 装配的一般工艺原则有哪些? 对油封件必须使用心棒压入 凡是摩擦表面, 装配前均应图 上适量的润滑油 过盈配合件装配时,应先涂润滑油脂,以利于装配和减少配合表面的初磨 损 在装配前,要对平衡要求的旋转零件按要求进行静平衡或动平衡实验,合格后才能装配 每一个部件装配完毕,必须严格仔细的检查和清理,防止有遗漏或错装的零件
10 接触器有哪些常见故障?如何维修? 触点的主要故障:触点的表面修理,触点的整形, 触点的更换,触点开距、超程压力的 检查与调整 电磁机构的主要故障:
11 齿轮常见的失效形式有哪些?各有哪些维修方法? 齿轮折断:堆焊、局部更换、载齿、 镶齿 疲劳触点:堆焊、更换齿轮、变位切削 齿面剥落:堆焊、更换齿轮、变位切削 齿面 胶合:更换齿轮、变位切削、加强润滑 齿面磨损:堆焊、调整换位、更换齿轮、换向、塑 性变形、变位切削、加强润滑 塑性变形:更换齿轮、变位切削、加强润滑
1. 机器与机构的主要区别是什么?
答:机构不能作为传递能量的装置。
2. 构件与零件的主要区别是什么?
答:构件运动的最小单元,而零件是制造的最小单元。
3. 何谓标准件?它最重要的特点是什么?试列举出五种标准件。 答:是按国家标准 (或部 标准等 ) 大批量制造的常用零件。最重要的 特点是:具有通用性。例如:螺栓、螺母、键、 销、链条等。
4. 什么叫二力杆? 答:一个杆件所受二力大小相等、方向相反、作用在两铰中心连线 上。
5. 某刚体受平面力系作用,问哪一图是平衡力系?哪一图有合力? 合力是哪一个? (题 2-11) 答:b) 、 d) 平衡, c) 力系的合力为F 3。
6. 什么是自锁?答:当主动力位于摩擦锥范围内,不论增加多少,正压力和摩擦力 的合力 与主动力始终处于平衡状态,而不会产生滑动,这种现象 称为自锁。
7. 何谓“截面法” ,它与静力学中的“分离体”有何区别? 答:截面法是揭示和确定杆 件内力的方法。分离体是取消约束后的 实物,用以画出所受全部主动力和约束反力的受力 图。
8. 杆件有哪些基本变形? 答:杆件有四种基本变形:拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲。
9. 杆件在怎样的受力情况下才会发生拉伸 (压缩 ) 变形? 答:杆件在轴向拉 (压 ) 力作用下才 会发生拉伸 (压缩 ) 变形。
10. 根据构件的强度条件,可以解决工程实际中的哪三方面的问题?答:①校核强度、②确 定截面尺寸、③确定载荷。
11. 圆轴扭转时,横截面上产生什么应力?怎样分布?怎样计算? 答:扭转剪应力。剪应力 沿半径分布,与到圆心的距离成正比,圆 心处剪应力为零,最大应力发生在周边,剪应力 方向与半径垂直。
12. 何谓中性层、 中性轴? 答:中性层:在伸长和缩短之间必有一层材料既不伸长也不缩短。 这 个长度不变的材料层称为中性层。 中性轴:中性层与横截面的交线称为中性轴。
13. 直梁弯曲时,横截面上产生什么应力?怎样分布?怎样计算? 答:直梁弯曲时,横截面 上由弯矩产生弯曲正应力。中性轴把截面 分成两部分,梁弯曲的外凸部分受拉应力,内凹 部分受压应力。 计算公式为:ζmax=Mmax/W。
14. 受弯矩的杆件,弯矩最大处是否一定是危险截面?为什么? 答:不一定,由公式可知 ζmax 不仅取决于 Mmax ,还与 W(或直径 d) 有关,比值最大处才是危险截面。
15. 工程中常见的交变应力有哪几种? 答:有对称循环交变应力和非对称循环交变应力两 种。
16. 疲劳破坏有哪些特点? 答:①构件在交变应力作用下产生破坏,破坏应力值远低于静应 力 值;②断口分为光滑区和粗糙区;③疲劳破坏时,为脆性断裂。
17. 何为材料的持久极限? 答:材料的持久极限代表材料抵抗疲劳破坏的能力。
18. 为什么空心圆截面比实心圆截面的抗扭性能好? 答:由于横截面上的扭矩主要由靠近圆 轴表面的那部分材料承受, 靠近中心部分的材料几乎没有发挥承载作用。 若把中心部分的材 料移到边缘,使其成为空心轴,不仅应力提高而且半径增加,能 提供更大的扭矩,就能有 效提高轴的承载能力。
19. 何谓脆性材料及塑性材料?如何衡量材料的塑性?比较脆性材料 及塑性材料的力学性 质。 答:塑性材料是延伸率和断面收缩率很大的材料,延伸率 δ≥ 5 的材 料。脆性材料 是延伸率 δ<5 的材料。其力学性质用延伸率、断面="">5>
20. 根据工作机所需的功率选择电机应注意什么原则? 答:根据工作机负载特点选择电机, 一般分为三类:①连续工作:要求电机的额定功率应接近或稍超过输入功率; ②断续工作:一 般电机的额定功率低于负载所需功率; ③短时工作:电机的额定 功率可比负载所需功率 低很多,即允许电机短时超负荷工作,不 会引起绕组温升过高。
21. 剪切的受力特点是什么?变形特点是什么? 答:受力特点:构件受剪切时,其两侧受一 对大小相等、方向相反、 作用线相距很近的外力作用。 变形特点:介于作用力中间部分的 截面将沿力作用的方向发生 相对错动。
22. 铰链四杆机构的基本形式有哪几种?各有何特点? 答:基本形式有三种:曲柄摇杆机构、 双摇杆机构、双曲柄机构。 曲柄摇杆机构:一般曲柄为原动件,作等速转动,连杆和摇杆 为 从动件分别作平面运动和往复摆动。 双摇杆机构:两连架杆均为 摇杆的四杆机构。 双曲 柄机构:两连架杆均为曲柄的四杆机构。
23. 什么是机架、 连架杆、 连杆?最短的连架杆是否一定是曲柄? 答:机架:固定不动的杆; 连架杆:与机架相连的杆;连杆:不与 机架相连的杆。只有当曲柄与最长杆之和小于戊等 于其他两杆长 度之和时,最短的连架杆才是曲柄。
24. 连杆机构的压力角是确定值还是变化值?它对机构的传力性能有 何影响? 答:连杆机 构的压力角是变化值。压力角小使传动运转轻便,机械 效率高。
25. 如何判断四杆机构是否有急回性质?极位夹角 θ与急回性质有何 关系? 答:判断四杆 机构是否有极位夹角 θ;如 θ越大,行程速比系数K 越大,急回特性越好。
26. 棘轮机构的从动件转角如何调整? 答:①调节主动曲柄长度,以改变棘轮摇杆的摆动角 度;②采用遮 板调节棘轮的转角;③反变棘轮的转向。
27. 槽轮机构有何特点? 答:槽轮机构结构简单,效率高,能较平稳地改变从动件的角速度 实现周期性的转位。但槽数较少的外槽轮机构高速运转时会产生 冲击和振动。
28. 为了避免带的打滑,将带轮上与带接触的表面加工的粗糙些以增 大摩擦力,这样处理是 否正确,为什么? 答:不可以。 由于带传动工作时存在弹性滑动, 粗糙表面将加速带 的疲 劳破坏。
29. 何谓带传动的弹性滑动和打滑?能否避免?
答:弹性滑动:带具有弹性,紧边拉力大,应变大,松为拉力小,应 变小。当带由紧边侧 进入主动轮到从松边侧离开主动轮有个收缩 过程,而带由进入从动轮到离开从动轮有个伸 长过程。这两个过 程使带在带轮上产生弹性滑动。 弹性滑动不能避免。 打滑:由于张紧不 足,摩擦面有润滑油,过载而松弛等原因,使 带在带轮上打滑而不能传递动力。打滑能避 免。
30. 在设计带传动时为什么要限制带速 v 、小带轮直径 d1 和带轮包角 α? 答:带速大则 离心拉应力大, 所以限制 v <30m ;="" 小带轮直径="" d1="" 小="" 则弯曲拉应力大,="" 造成工作应力过="" 大在交变应力作用下,带将产="" 生疲劳破坏;一般要求带轮包角="" α≥="">30m>
接触弧 长不足,带在轮上打滑。
31. 为什么渐开线能满足齿轮的啮合基本定律? 答:参见教材P 240 的证明。
32. 一对相啮合齿轮的正确啮合条件是什么? 答:正确啮合条件:两齿轮的模数必须相等; 两齿轮的压力角必须相 等。
33. 一对相啮合齿轮的连续传动条件是什么? 答:连续传动的条件:一对齿轮必须满足正确 啮合条件,而且重合 度 ε>1。
34. 斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮比较,啮合和传动特点是什么? 答:斜齿轮与直齿轮传动 相比,具有重合度大,逐渐进入和退出啮 合的特点,最小齿数较少。因此,传动平稳,振 动和噪音小,承 载能力较高,适用于高速和大功率传动。
35. 为什么斜齿轮以法面参数为标准值? 答:加工齿轮时,刀具是沿着斜齿轮的齿槽宽进行 切削,所以取法 面参数为标准值。
36. 齿轮为什么会发生根切现象? 答:当用展成法加工齿轮时,若齿轮齿数太少,刀具会把 轮齿根部 齿廓多切去一部分,产生根切现象。
37. 怎样避免根切现象的发生? 答:①一般应使标准齿轮的齿数大于不发生根切的最小齿 数;②如 果必须减小齿轮齿数时,可采用齿轮刀具变位的方法,作成变位 齿轮。
38. 蜗杆与蜗轮的正确啮合条件是什么? 答:①在主平面内蜗杆与蜗轮的模数相等,压力角 相等;②蜗杆分 度圆螺旋角等于蜗轮分度圆螺旋角,两者旋向相同。
39. 螺杆螺纹的牙型有哪几种?各有什么特点? 答:①三角形螺纹:牙形角为 60°、自锁 性好、牙根厚、强度高, 用作联接螺纹;②矩形螺纹:牙形角为 0°、传动效率最高,但 牙 根强度低、制造较困难、对中精度低、磨损后间隙较难补偿,应 用较少;③梯形螺纹:牙形角为 30°、 牙根强度高、 对中性好、 便于加工、 传动效率较高、 磨损后间隙可以调整, 常用作双向传 动螺纹; ④锯齿形螺纹:工作面牙形斜角为 3°、 非工作面牙形斜 角为 30°、 效率高、牙根强度高,用作单向传动螺纹。
40. 有何区别?各用于何种工作场合? 答:①粗牙螺纹:应用最广,②细牙螺纹:牙型和螺 距小、螺纹升 角小、小径大、强度高、自锁性好,但不耐磨、易滑扣,用于薄壁管件、受 振动的联接和微调机构中。
41. 渐开线有哪些几何性质?如何用作图表示渐开线任一点的压力 角? 答:见教材P 239, “渐开线齿廓的几何性质” 。
42. 标准直齿圆柱齿轮的主要参数有哪些? 答:模数 m 、齿数 z 、压力角 α。
43. 能实现将转动变为直动的有哪几种机构? 答:凸轮机构、曲柄滑块机构、齿轮 -齿条机 构、螺旋机构。
44. 何谓定轴轮系,何谓周转轮系? 答:. 定轴轮系:轮系齿轮轴线均固定不动,称为定轴轮 系。 周转轮系:至少有一个齿轮的轴线绕其他齿轮的轴线转动的轮 系。
45. 周转轮系是如何组成的?一般用什么方法求周转轮系的传动比? 答:周转轮系由中心 轮、行星轮和转臂组成。 利用反转法,将周转 轮系转化为转化轮系,即定轴轮系进行计算。 46. 何为力的平移定理? 答:作用在物体上的力,向某一指定点平行移动必须同时在物体上 附加一个力偶,此附加力偶值等于原来力对该指定点之矩。
47. 什么是力矩?力矩有何特点? 答:力与力臂的乘积称为力对点之矩。特点是:①当力的 作用线通 过矩儿心时,力臂为零,力矩亦为零;②当力沿其作用线移动时, 力臂和力矩值 不变;③当力不变,矩心改变时,会引起力臂变化, 力矩的大小或转向也会随之改变。 48. 何为塔式起重机的稳定性?
答:起重机必须在各种不利的外载作用下,抵抗整机发生倾覆事故 的能力,称为塔式起重 机的稳定性。
49. 何为静定结构,其主要特点是什么? 答:未知力数等于有效平衡方程数,能用平衡方程
求得全部未知力 的几何稳定的承载结构。
50. 何为静不定结构,其主要特点是什么? 答:未知力数多于独立的平衡方程数,不能用平 衡方程求得全部未 知力的承载结构。
51. 何谓齿面疲劳点蚀, 它是如何形成的? 答:齿轮传动时, 齿面承受很高交变的接触应力, 在齿面上产生微 小疲劳裂纹, 裂缝中渗入润滑油, 再经轮齿辗压, 封闭在裂缝中 的油压憎 高,加速疲劳裂缝的扩展,使齿面表层小片金属剥落形 成小坑,称为疲劳点蚀。
52. 试写出 7208 轴承的类型、直径系列和公称内径。 答:角接触球轴承,轻系列,内径为 40mm 。
53. 齿轮齿面疲劳点蚀多发生在齿面的什么部位?为什么? 答:疲劳点蚀多发生在齿面的节 圆附近。由于该处为单齿传力,接 触应力高。
54. 在什么情况下会发生齿轮齿面的胶合失效? 答:重载齿轮传动,润滑不良时,齿面接触 应力高,齿面产生瞬时 高温,使齿面熔合粘着,并沿相对滑动方向撕裂造成齿面损伤。 55. 齿轮轮齿折断可有哪两种情况?为什么? 答:①在严重超载或承受冲击以及偏载而引起 的轮齿的过载折断。 ②在交变弯曲正应力长期反复作用,在齿根受拉应力集中处产生疲劳 裂纹的扩展,导制疲劳折断。
56. 为什么螺纹联接结构中,支承螺母的端面常做成凸台和沉头座? 答:避免因被联接件支 承面倾斜或被联接件变形过大,引起螺栓承 受偏心拉伸,使螺栓受到很大的弯曲正应力。 57. 铰制孔螺栓联接的应进行哪几项强度计算? 答:应按剪切强度和挤压强度进行计算。 58. 为什么一般普通螺栓联接都需要预紧? 答:预紧力的作用是防止螺纹联接松动脱落,并 增强被联接件工作 时的牢固性和紧密性,防止受载后被联接件之间发生位移或出现 间隙。 59. 齿轮系分为哪两种基本类型?它们的主要区别是什么? 答:定轴轮系:轮系齿轮轴线均 固定不动;周转轮系:轮系的某些 齿轮既有自转也有公转。
60. 齿轮系的功用有哪些? 答:可以实现减速传动、变速传动、差速传动、增减扭矩。 61. 花键联接与平键联接相比有哪些优缺点? 答:花键联接与平键联接相比有键齿较多,侧 面接触面积大,对轴 的削弱较轻,承载能力大,对中性能和导向性能好。但制造较复 杂, 成本较高。
62. 销的基本类型及其功用如何? 答:销按形状可分为圆柱销、圆锥销、异形销。销联接一 般用于轴 毂联接,或作为安全或定位装置。
63. 为什么大多数螺纹联接必须防松?防松措施有哪些? 答:在静载何作用下或温度变化不 大时,螺纹联接不会自行松脱,而在冲击、振动、受变载荷作用或被联接件有相对转动等, 螺纹 联接可能逐渐松脱而失效,因此,必须防松。 防松措施有:①靠摩擦力防松;②机械 防松;③破坏螺纹副防 松。
64. 螺纹联接预紧后,螺栓与被联接件各受到什么载荷? 答:螺栓受拉,被联接件受压。 65. 联轴器与离合器的主要功能是什么?两者功能的主要区别是什 么? 答:联轴器与离合 器是联接两根轴,使之一同转动并传递动力的部 件。联轴器只有在机器停车后,用拆卸的 方法才能使两轴的联接部 分分离。离合器可在机器运动时,操纵两轴接合或分离。
66. 刚性联轴器与弹性联轴器的主要区别是什么? 答:刚性联轴器由刚性很大的零件组成。 弹性联轴器内含有弹性元 件,既有缓冲和减振功能,又可以补偿两轴轴线间的位移。 67. 摩擦离合器与嵌入式离合器的主要区别是什么?哪种适用于较高 转速? 答:摩擦离合 器:是靠主从动接合元件间的摩擦力传递扭矩。嵌入 式离合器:靠接合元件作轴向移动实 现接合和分离。摩擦离合器 适用于较高转速。
68. 自行车的中轴和后轴是什么类型的轴,为什么? 答:自行车的中轴为转轴,既受弯矩又 受扭矩。自行车的后轴为心 轴,只受弯矩。
69. 在多级齿轮减速器中,高速轴的直径总比低速轴的直径小,为什 么?
答:因为高速轴的转速高,在传递同一功率时,转速高扭矩小。
70. 轴上传动零件常见的轴系支承方式有哪些? 答:常见的有两端固定支承和一端固定支承 一端游动两种。
71. 选择轴承类型时要考虑哪些因素? 答:①轴承承受的载荷, ②轴承的转速, ③特殊要求, ④价格等。
72. 为什么要提高轴系的支承刚度? 答:提高轴系的支承刚度对提高轴的刚度,旋转精度, 减少振动、 噪音和保证轴承工作寿命很有利。
73. 在确定阶梯轴的直径时应注意哪几点? 答:①应符合国标的直径尺寸系列,和公差配合 的有关规定。②便 于装卸。
74. 液压系统由哪几部分组成? 答:动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分。
四、 填空题
1. 机械是 机器 、机械设备 和 机械工具 的总称。
2. 力的三要素是指 大小 、方向 和 作用线 。
3. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。
4. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是平面力偶系中各个分力偶 矩的代数和为零。
5. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是力系的合力和对任一点 合力偶矩均为零。
6. 机械效率 η是有用功率和输入功率之比值。
7. 刚体的平面运动可以分解为平动和转动两种基本运动。
8. 静滑动摩擦系数即是摩擦角的正切值。
9. 刚体以角速度 ω, 角加速度 ε绕定轴转动则在其转动半径为 r 处的线速度 v=ωr , 切 线加速度 at=εr ,法向加速度 a n=ω2r 。
10. 动点相对动于参考系的运动为相对运动, 动参考系相对于定参考 系的运动为牵连运 动,动点相对于定 参考系的运动为绝对运动。
11. 点的速度合成定理是动点的绝对速度等于牵连速度和相对速度的 矢量和。
12. 刚体的平面运动可以分解为随刚体上某一基点的平动和绕基点的 转动。
13. 力的合成与分解应遵循力的平行四边形法则。
14. 平面汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。
15. 平面力偶系平衡的必要和充分条件是各个分力偶矩的代数和为 零。
16. 平面任意力系平衡的必要和充分条件是合力为零和对任一点合力 偶矩均为零。
17. 空间汇交力系平衡的必要和充分条件是合力为零。
18. 塔式起重机稳定性评价指标为稳定性系数 K 。
19. 力对轴之矩的平衡条件是力系中各力对轴之矩的代数和为零。
20. 常力作的功W =FScosα。
21. 常力矩作的功等于常力矩与转角的乘积。
22. 作用于旋转物体上力矩的功率等于力矩与旋转物体角速度的乘 积。
23. 机械效率是有用功率和输入功率之比值。
24. 构件承载能力从下面三个方面衡量构件具有足够的强度、 构件具 有足够的刚度与对于细 长杆具有足够的稳定性。
25. 强度条件可以解决如下三个问题:①校核强度、②确定截面尺寸、③确定载荷。
26. 点的速度具有大小、方向和瞬时的特点。
27. 飞轮贮存的动能E与飞轮的转动惯量和角速度的平方成正比。
28. 机构中各个构件相对于机架能够产生独立运动的数目称为:机构 的自由度。
29. 平面机构的自由度计算公式为:F =3n-2P L-P H 。
30. 已知一对啮合齿轮的转速分别为 n1、 n2,直径为 D1、 D2,齿数 为 z1、 z2,则其传动
比 i= n1/n2= D2/D1= z2/z1。
31. 铰链四杆机构的杆长为 a=60mm, b=200mm, c=100mm, d=90mm。 若以杆C为机 架,则此四杆机构为双摇杆机构。
32. 在传递相同功率下,轴的转速越高,轴的转矩就越小。
33. 在铰链四杆机构中,与机架相连的杆称为连架杆,其中作整周转 动的杆称为曲柄,作往 复摆动的杆称为摇杆,而不与机架相连的 杆称为连杆。
34. 平面连杆机构的死点是指连杆和从动件共线位置。
35. 平面连杆机构曲柄存在的条件是①曲柄应为最短杆②曲柄与最短 杆之和小于或等于另 外两杆长度之和。
36. 平面连杆机构的行程速比系数K =1.25 是指工作与返回时间之比 为 1:1.25,平均速比 为 1.25。
37. 凸轮机构的基圆是指以凸轮轮廓曲线的最小半径作的圆。
38. 凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
39. 带传动的主要失效形式是打滑与断裂。
40. 带工作时截面上产生的应力有拉应力、 离心拉应力和弯曲拉应力。
41. 带传动工作时的最大应力出现在V带从紧边进入小带轮处,其值 为:ζmax=ζ1+ζb1+ζc 。
42. 普通V带的断面型号分为 Y 、 Z 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 七种, 其中断 面尺寸最小的是 Y 型。 43. 链传动的主要失效形式有:链条铰链磨损 和链条断裂。
44. 链的长度以链节数表示,一般应取为偶数。
45. 为保证齿轮传动恒定的传动比,两齿轮齿廓应满足齿廓啮合基本 定律。
46. 符合齿廓啮合基本定律的齿廓有渐开线、摆线和、圆弧曲线等。
47. 渐开线的形状取决于基圆。
48. 一对齿轮的正确啮合条件为:模数相等与分度圆压力角相等。
49. 一对齿轮连续传动的条件为:一对齿轮必须满足正确啮合条件, 而且重合度 ε>1。 50. 齿轮轮齿的失效形式有轮齿折断、 齿面疲劳点蚀、 齿面磨损、 齿 面胶合和齿面塑性变形。 51. 一对斜齿轮的正确啮合条件为:法面模数相等、压力角相等与螺 旋角相等、方向相反。 52. 圆锥齿轮传动是惟一适用于相交轴的齿轮传动。
53. 蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成。
54. 通过蜗杆轴线并垂直蜗轮轴线的平面称为主平面。
55. 螺旋传动是由螺杆和螺母组成。
56. 滚动轴承轴系两端固定支承方式常用在跨度较小和工作温度不高 时。
57. 常用的轴系支承方式有两端固定支承和一端固定一端游动支承。
58. 角接触球轴承 7208B 较 7208C 轴向承载能力大,这是因为接触角 大。
59. 轴承 6308,其代号表示的意义为深沟球轴承,中系列,内径为 40mm ,普通级。
60. 非液体摩擦滑动轴承应计算平均压强、 相对滑动速度 和轴承的压 强速度积值。
61. 润滑剂有润滑油、润滑脂和固体润滑剂三类。
62. 按摩擦状态滑动轴承分为非液体摩擦轴承和液体摩擦轴承两类。
63. 列举出两种固定式刚性联轴器套筒联轴器、凸缘联轴器。
64. 轴按所受载荷的性质分类,自行车前轴是固定心轴。
65. 螺旋传动按用途可分为传力螺旋、传动螺旋和调整螺旋。
66. 普通三角螺纹的牙形角为 60°度。
67. 常用联接螺纹的旋向为右旋。
68. 普通螺栓的公称直径为螺纹大径。
69. 在常用的螺纹牙型中矩形螺纹传动效率最高,三角形螺纹自锁性 最好。
70. 弹簧的主要功能是缓冲吸振、 对物体施加压力拉力或力矩、 测量 力, 力矩和贮存机械能。 71. 液压传动系统由动力部分、执行部分、控制部分和辅助部分组成。
五、单项选择题:
1. B是构成机械的最小单元,也是制造机械时的最小单元。 A . 机器;B . 零件;C . 构件; D . 机构。
2. 物体上的力系位于同一平面内,各力既不汇交于一点, 又不全部 平行,称为B。 A . 平 面汇交力系; . 平面任意力系;C . 平面平行力系;D . 平 面力偶系。
3. 沿着横截面的内力,称为D。 A . 扭矩;B . 弯矩 . ;C . 轴力;D . 剪力。
4. 梁弯曲变形时,横截面上存在D两种内力。 A . 轴力和扭矩;B . 剪力和扭矩;C . 轴力 和弯矩;D . 剪力和 弯矩。
5. 零件在C长期作用下将引起疲劳破坏。 A . 静应力;B . 剪应力;C . 交变应力;D . 正 应力。
6. 动点相对于定参考系的运动,称为A。 A . 绝对运动;B . 牵连运动;C . 相对运动。
7. 动点相对于动参考系的运动,称为C。 A . 绝对运动;B . 牵连运动;C . 相对运动。
8. 两个构件之间以线或点接触形成的运动副,称为B。 A . 低副;B . 高副;C . 移动副; D . 转动副。
9. 采用A截面作为压杆的材料,其抗失稳能力差。 A . 矩形;B . 方形;C . 圆形;D . 圆 管形。
10. 一端为固定铰支座, 另一端为活动铰支座的梁, 称为A。 A . 双支梁; B . 外伸梁; C . 悬 臂梁。
11. 一端为固定端,另一端为自由的梁,称为C。 A . 双支梁;B . 外伸梁;C . 悬臂梁。 12. 两个相互接触表面间的静摩擦系数A动摩擦系数。 A . 大于;B . 小于;C . 等于;D . 不定。
13. 材料的弹性系数E愈大,则杆件的变形A。 A . 愈小;B . 愈大;C . 相等。
14. 一般飞轮应布置在转速B的轴上。 A . 较低;B . 较高;C . 适中。
15. 在下列平面四杆机构中,有急回性质的机构是C。 A . 双曲柄机构;B . 对心曲柄滑块 机构;C . 摆动导杆机构; D . 转动导杆机构。
16. 在下列平面四杆机构中,C存在死点位置。 A . 双曲柄机构;B . 对心曲柄滑块机构; C . 曲柄摇杆机构; D . 转动导杆机构。
17. 曲柄摇杆机构的压力角是A。 A . 连杆推力与运动方向之间所夹的锐角;B . 连杆与从动 摇杆之 间所夹锐角; C . 机构极位夹角的余角; D . 曲柄与机架共线时, 连杆与从动摇 杆之 间所夹锐角。
18. 带传动是借助带和带轮间的B来传递动力和运动的。 A . 啮合;B . 磨擦;C . 粘接。 19. 图示铰链四杆机构是B。 A . 曲柄摇杆机构;B . 双曲柄机构;C . 双摇杆机构。 20. 能实现间歇运动的机构是C。 A . 曲柄摇杆机构; B . 双摇杆机构; C . 槽轮机构; D . 齿轮机构。
21. 链传动属于B传动。 A . 摩擦传动;B . 啮合传动;C . 两者均不是。
22. 曲柄摇杆机构的死点发生在C位置。 A . 主动杆与摇杆共线;B . 主动杆与机架共线; C . 从动杆与连杆共线;D . 从动杆与机架共线。
23. 飞轮的作用是B。 A . 贮存和输出机械能;B . 贮存和输出转速;C . 回转件的平 衡; D . 加快原动件的转速。
24. 在带传动中 (减速传动 ) , 带的应力最大值发生在带C。 A . 进入大带轮处; B . 离开大 带轮处;C . 进入小带轮处; D . 离开小带轮处。
25. 为了使带与轮槽更好的接触,轮槽楔角应AV带截面的楔角。 A . 小于;B . 大于; C . 等于。
26. 链传动是借助链和链轮间的C来传递动力和运动的。 A . 磨擦;B . 粘接;C . 啮合。 27. B是链传动承载能力、链及链轮尺寸的主要参数。 A . 链轮齿数; B . 链节距;C . 链 节数;D . 中心距 。
28. 为避免使用过渡链节,设计链传动时应使链条长度为A。 A . 链节数为偶数; B . 链 节数为小链轮齿数的整数倍; C . 链节数为奇数; D . 链节数为大链轮齿的整数倍。 29. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是D。 A . 两齿轮的模数和齿距分别相等; 零; C . 两齿轮的齿厚和齿槽宽分别相等;D . 两齿轮的模数和压力 角分别相等。
30. 在普通圆柱蜗杆传动中,若其他条件不变而增加蜗杆头数,将 使A。 A . 传动效率提 高;B . 蜗杆强度提高;C . 传动中心距增大; B . 两齿轮的齿侧间隙为D . 蜗杆圆周速度 提高。
31. 自行车车轮的前轴属于C轴。 A . 传动轴;B . 转轴;C . 固定心轴;D . 转动心轴。 32. 自行车的中轴属于B轴。 A . 传动轴;B . 转轴;C . 固定心轴;D . 转动心轴。 33. 自行车的后轴属于C轴。 A . 传动轴;B . 转轴;C . 固定心轴;D . 转动心轴。 34. 渐开线的形状取决于B直径。A . 节圆;B . 基圆;C . 分度圆;D . 齿顶圆。
35. A是齿轮最主要的参数 。 A . 模数; B . 压力角;C . 分度圆;D . 齿数。
36. 国家标准规定, 标准渐开线齿轮的分度圆压力角 α=D。 A . 35°; B . 30°; C . 25°; D . 20°。
37. 圆锥齿轮传动适用于A传动。 A . 相交轴; B . 平行轴;C . 交错轴。
38. 蜗杆传动适用于C传动。 A . 相交轴; B . 平行轴;C . 交错轴。
39. 传动比大而且准确的传动是D。 A . 带传动; B . 链传动;C . 齿轮传动; D . 蜗杆 传动。
40. 不能用于传动的螺纹为A螺纹。 A . 三角形; B . 矩形 ;C . 梯形;D . 锯齿形。 41. 定轴轮系的总传动比等于各级传动比B。 A . 之和; B . 连乘积 ;C . 之差;D . 平 方和。
42. A的周转轮系,称为行星轮系。A . 单自由度; B . 无自由度 ;C . 双自由度;D . 三 自由 度。
43. 减速器的传动比i =A。 A . >1; B . <1;c .="">1;c>
44. 普通螺纹的公称直径是C。 A . 螺纹的中径; B . 螺纹的小径;C . 螺纹的大径。 45. 在螺栓的直径参数中C与螺栓的抗拉强度关系最大。 A . 中径;B . 小径;C . 大径。 46. 30000 型轴承是代表D。 A . 调心球轴承; B . 深沟球轴承;C . 圆柱滚子轴承; D . 圆 锥滚子轴承。
47. 推力球轴承的类型代号为C。 A . 10000;B . 30000;C . 50000;D . 60000。
48. 在各种类型轴承中,D不能承受轴向载荷。 A . 调心球轴承;B . 深沟球轴承;C . 圆 锥滚子轴承;D . 圆 柱滚子轴承。
49. 下列密封方法,其中A是属于接触式密封。 A . 毡圈式密封;B . 间隙式密封;C . 迷 宫式密封。
50. 下列密封方法, 其中C是属于非接触式密封。 A . 毡圈式密封; B . 皮碗式密封; C . 迷 宫式密封。
51. 凸缘联轴器是一种A联轴器。 A . 固定式刚性联轴器;B . 可移式刚性联轴器;C . 弹 性 联 轴器;D . 金属弹簧式弹性联轴器。
52. 自行车飞轮的内部结构是属于B。A . 链传动;B . 超越离合器;C . 安全 离合器;D . 弹性联 轴器。 53. 转轴承受C。 A . 扭矩; B . 弯矩;C . 扭矩和弯矩。
54. 对于高负荷、重要的转轴,应选用D材料。 A . Q235;B .45 钢;C . 20 钢;D .40Cr 。 55. 在铸锻件毛坯上支承螺母的端面加工成凸台和沉头座,其目的 是B。 A . 易拧紧;B . 避免偏心载荷;C . 增大接触面;D . 外观好。
56. 圆锥销的锥度是B。 A .1:60;B .1:50;C . 1:40;D .60:1。
57. 液压传动不宜用于B的场合。 A . 实现控制;B . 定传动比;C . 大型机械;D . 要求无 级调 速。
58. 在液压系统中, 压力通过液体传到连通器中的任意点, 各个方 向的压力都A。 A . 相等; B . 不相等;C . 不确定。