機械常識：機械設備維修保養基礎知識
(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生改變的現象叫變形。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，首先發生彈性形變，當載荷所引起的應力超出彈性極限而繼續增加時，材料可能產生塑性形變，最后應力超過強度極限時發生斷裂。
4、蝕損
零件在循環接觸應力作用下表面發生的點狀剝落稱為疲勞點蝕；零件受周圍介質的化學及電化學作用使表層金屬發生的破壞稱為腐蝕；零件在溫度變化和介質作用下表面產生針狀孔洞，并不斷擴大稱為穴蝕。疲勞點蝕、腐蝕和穴蝕統稱為蝕損。
（二） 機械故障的消除（修復）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，加強責任心的方法來達到。而對自然故障則只能通過調整和修理的方法來達到，通常主要有以下一些方法：
1、主要恢復配合性質的修理方法
（1）調整法
一般利用調整螺栓緊度或調整墊片厚度來恢復配合件原有的配合關系，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整墊片厚度的方法使其恢復到原始配合間隙。
（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過加工的零件相配合的零件，使該配合件的配合間隙恢復到初始間隙，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構上能夠加工的可能性和零件修理后允許的機械強度,在此前提下應盡量增加修理次數；另一方面為了便于備品備件的供應其修理尺寸應加以標準化。
（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，使配合性質達到要求。
2、既恢復配合性質又恢復零件形狀和尺寸的修理方法
（1）焊接修復法
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合成整體的，根據焊接設備不同，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的，有些零件在焊后再經過車、磨削加工，以達到恢復原幾何形狀和尺寸。
（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舊滑動軸承的性能標準。
（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生電化學反應，實現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準備好的粗糙零件的表面上，形成一層比較牢固的機械結合層。
噴焊工藝是在噴涂工藝基礎上發展起來的，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、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工藝。
（6）不停機堵漏技術的特點及應用
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）拆卸前的準備工作
a、工作場地要寬敞明亮、平整、清潔。
b、拆卸工具準備齊全，規格合適。
c、按不同用途準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、根據機型和有關資料能清楚其結構特點和裝配關系，然后確定分解拆卸的方法、步驟。
b、正確選用工具和設備，當分解遇到困難時要先查明原因，采取適當方法解決，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、在拆卸有規定方向、記號的零件或組合件時，應記清方向和記號，若失去標記應重新標記。
d、為避免拆下的零件損壞或丟失，應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量得重要環節，因此必須做到：
（1）被裝配的零件本身必須達到規定的技術要求，任何不合格的零件都不能裝配。為此零件裝配前必須經過嚴格檢驗。
（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相互配合件的配合精度，可采取選配、修配、調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的材料構成的配合件，當裝配時的環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進行補償。
（3）分析并檢查裝配尺寸鏈精度，通過選配和調整來滿足精度要求。
（4）處理好機件裝配順序，其原則是：先內后外，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”。要采用規定的密封結構和密封材料，不能采用任意的代用品。要注意密封面的質量和清潔。注意密封件的裝配方法和裝配緊度，對靜密封可采用適當的密封膠密封。
（8）注意鎖緊裝置的裝配要求，符合安全規定。
（9）重視裝配中間環節的質量檢查。
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，還可用化學法或電化學法去除。
（1）化學除油污法：
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，洗后應用熱水沖洗，并用壓縮空氣吹干。
（2）、電化學除油污法：利用電解時兩電極產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除油污法。該法有速度快，效率高，除油徹底等優點。
（二）機械的檢驗
檢驗的內容如下：
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狀況的檢驗。包括機械的工作能力，動力經濟性能等，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。還有像剛性聯軸節的漆膜破裂、彈性聯軸器的錯位、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：用新的標準零件與被檢測的零件相比較來鑒定被檢零件的技術狀況。如彈簧的自由長度、鏈條的長度、滾動軸承的質量等等。
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性能（如彈性）下降等。可通過測量工具和儀器進行測量并對照允許標準，確定是否繼續使用，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微缺陷的檢測，對于保證修理質量和使用安全具有重要意義，必須認真進行，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部缺陷及焊縫質量等。
（四）轉子的平衡
1、轉子不平衡的種類
（1）靜不平衡：轉子上不平衡的重量能綜合成為一個使轉子旋轉時只產生一個離心力，而且可在靜力狀態下確定，則稱為靜不平衡。
（2）動不平衡：如果在一個轉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，則轉子雖在靜態能獲得平衡，但在旋轉時會產生一個不平衡的力偶，這個力偶不能在靜力狀態下確定只能在動態下確定，則成為動不平衡。
（3）混合不平衡：如果在一個轉子上，既有靜不平衡，又有動不平衡，就稱為混合不平衡。
2、轉子的平衡
為了消除轉子上的不平衡力或力偶，必須測出不平衡質量所在的方位和大小，然后設法予以平衡之，這種操作過程就稱作轉子找平衡。一般可分為靜平衡和動平衡兩種。
（1）靜平衡：凡在靜態下可以測得轉子不平衡質量及方位又能通過去重或加重的方法消除轉子的偏重而使轉子達到平衡的方法叫靜平衡。
（2）動平衡：凡是只能在動態下測定轉子不平衡質量所在的方位，以及確定平衡質量應加的位置與大小，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子的平衡。
（五）設備的整體檢驗
設備的整體檢驗是機械設備修竣后一次全面的質量鑒定，是保證機械設備交付使用后具有良好性能和安全可靠性等的重要環節。整體檢驗包括空載試運轉、負荷試運轉試運轉后檢查等步驟。對重要設備還需要進行壓力試驗和致密性試驗。
1、空載試運轉：首先檢查各部連接、緊固、潤滑、密封、運轉情況、試驗操縱系統、調節控制系統、安全裝置的動作和作用，并作適當的調整，同時檢查各類儀表的指示情況是否符合規定標準。對于未進行總成性能試驗的，要分部試運轉，試運轉中發現的故障及非正常聲響、溫升、跳動等未經消除不得進行負荷試驗。
2、負荷試運轉：負荷試運轉是在空載試運轉正常之后進行。通過負荷試運轉確定機械的動力性能、經濟性能、運轉狀況及操縱、調整、控制和安全裝置的作用是否達到運行要求。
3、試運轉后檢查：在負荷試運轉后必須對各部位有無變形、松動、過熱、破損等進行積極檢查，同時檢查有關部位的密封性、摩擦面的接觸情況等。
4、設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，故又稱為水壓試驗。
（2）氣壓試驗：對于因機構原因或容器內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，應進行焊縫致密性試驗，以保證無泄漏。通常可采用氣密性試驗、煤油滲漏試驗和氨滲透試驗等方法。
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