2022年《机器维修工程学》教案 .pdf
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1、名师精编优秀教案姓名职称总学时54 使用教材机器维修工程学农业出版社东北农学院主编课程教学目的通过学习使学生对本学科的体系、内容、研究范畴以及学科今后的发展方向、当前急需解决的问题等有一基本任识和了解;通过汽车拖拉机等典型机械设备维修工艺的讲授, 掌握维修性基础理论; 掌握零件修复工艺原理;了解和掌握维修管理的基本内容,从而加深对维修性思想的任识,树立正确的维修性设计思想, 更新设计观念。学习的同时,加深对数学、计算机、力学、工程材料、互换性技术、 金属工艺学等基础学科的认识。通过理论、实验及实践等教学环节的训练,最终使学生具有一定的分析、解决实际问题的能力,使学生的试验研究能力得到一定训练,
2、了解研究问题的一般方法,培养学生的创新能力。学时分配章次章名学 时绪论2 1 机器设备的故障4 2 机械零件的失效及分析6 3 机械设备的极限技术状态2 4 机械设备的故障诊断4 5 维修前的技术准备4 6 发动机压缩系的修理6 7 柴油机燃油喷射系的检修10 8 底盘主要零件的检修4 9 机械设备的装配原理与磨合4 10 机械零件修复技术8 11 机械零件修复后的性能2 12 机械零件修复工艺方案的制定2 13 维修性理论概述2 14 设备维修管理2 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - -
3、- - - - - - - - 第 1 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案年月日教 学目 的概述本课程的性质、研究领域及范畴,明确本课程的研究目的和任务,说明本学科的地位和作用; 了解本学科的历史及发展; 了解本学科目前研究动态及发展领域; 熟悉本课程的主要内容体系, 掌握本课程的学习方法;激发学生的学习兴趣。教学内容1、本学科的地位和作用2、本学科在国民经济发展中的地位和作用3、本学科在科学结构中的位置和性质、研究对象4、本学科的领域、概念、目的和任务5、维修工程学的体系与内容6、学习要求及方法教学重点教学难点及教学方法教学重点:本学科的研究对象、领域、概
4、念、目的和任务;课程的体系与内容。难点:如何才能激发学生的学习兴趣。教学方法:以机器的发展历史及国外研究现状、学科产生的历史背景的介绍,同时给以祥实的数据配合说明。作业思考题讨论题阅读材 料1、 本课程的研究目的和任务及对象是什么,研究领域有哪些?2、本课程有哪几部份构成?题后记名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 1 页
5、年月日教学目的使之认识到故障理论对维修战略决策及对维修技术的应用和发展的影响;掌握维修性基础理论的相关概念、故障的基本分类法和比较法、故障的一般规律及形成过成;灌输维修性设计思想。教学内容第一篇机器的故障理论第一章 机器的故障1-1 机器故障与可靠性一、故障的概念1、故障的定义 2 、故障的相对性 3 、故障的分类二、故障与可靠性的关系一)可靠性的概念 1 、定义 2 、可靠度、维修度三、故障的分类1、按形成的时间规律分类 2 、按因果关席分类3、按影响后果分类教学重点教学难点及教学方法教学重点:故障的定义、可靠度、维修度故障与可靠性的关系渐发性故障与突发性故障教学方法:课堂结合实例讲授,课外
6、指定阅读参考书目作业思考题讨论题阅读材料1、何为故障、可靠度、维修度?2、维修性的基本要求是什么,影响维修性的因素有哪些?3、渐发性故障与突发性故障的特征与区别是什么?4、维修效果的影响因素有哪些?阅读材料:汽车维修理论 、 可靠性理论基础 、 机械设备维修工程学 、 维修管理工程学题后记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 2 页名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精
7、编优秀教案年月日教学目的使学生掌握机器产生故障的机械结构因素即导致结构因素改变的能量因素,典型的机器寿命故障率曲线教学内容1-2 机器故障的形成一、机器故障的物理成因一)结构因素 1 、连接件配合性质的破坏;2、零件相互位置关系的破坏; 3、机构工作协调性的破坏;4、零件工作性能方面的缺陷。二)导致结构因素改变的能量因素故障产生的总根源第二章零件的缺陷2-1 零件的失效形式教学重点教学难点及教学方法教学重点:机器故障的结构因素分析;故障规律分析;故障的一般形成过程教学难点:故障规律分析;故障的一般形成过程教学方法:结合实际,举例说明作业思考题讨论题阅读材 料1导致机器故障的物理成因有哪些?2导
8、致机器故障的结构因素有哪些,试举例说明。3机器故障规律有哪几类型,分别加以说明。题后记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 3 页名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案年月日教学目的使学生掌握磨损的概念、摩察的分类、磨损的分类及各类磨损的定义、产生的条件、特点、影响因素教学内容第二节零件的磨损1、磨损的定义 2 、摩察的分类:干摩察、边界摩察、液体摩察;产生液
9、体摩察的条件3、磨损的分类及影响因素1)摩料磨损定义、产生的条件、特点、影响因素2)抓粘磨损定义、产生的条件、特点、影响因素3)腐蚀磨损定义、产生的条件、特点、影响因素教学重点教学难点及教学方法教学重点:1、磨损、干摩察、边界摩察、液体摩察的定义2、摩料磨损产生的条件、特点3、抓粘磨损产生的条件、特点教学难点:1、摩察与磨损的关系 2 、滑动轴承产生液体摩察的条件教学方法:举例讲授作业思考题讨论题阅读材料1、按零件间介质摩察分哪几种?希望得到哪一种?2、摩料磨损、抓粘磨损产生的条件和特点是什么?题后记名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理
10、归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 4 页年月日教学目的使学生掌握疲劳磨损、微动磨损,穴蚀的定义、产生的条件影响因素及零件磨损的控制因素,掌握磨损件正确选材的步骤教学内容4)疲劳磨损定义、产生的条件、特点、影响因素5)微动磨损定义、产生的条件、特点、影响因素6)穴蚀产生的条件、特点4、零件磨损的控制1)控制因素2)磨损件选材时如何考虑及确定教学重点教学难点及教学方法教学重点: 1 、腐蚀磨损、疲劳磨损、微动磨损产
11、生的条件及特点2、如何减少腐蚀磨损、疲劳磨损、微动磨损;3、不同情况下的磨损控制因素及磨损件正确选材的方法教学难点:磨损零件正确选材的步骤教学方法:以实例辅以理解摩擦理论,从而加深对重点内容的消化;作业思考题讨论题阅读材料1、什么叫腐蚀磨损、疲劳磨损、微动磨损?举例说明2、如何减少腐蚀磨损、疲劳磨损、微动磨损?3、穴蚀是如何形成的?举例题后记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 5 页名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共
12、 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案年月日教学目的了解和掌握形成断裂的机理与形貌特征,为失效分析、事故仲裁提供依据。教学内容2-3 零件变形一、变形的基本概念、危害、影响因素2-4 零件的疲劳破坏1、疲劳破坏的定义产生的内因和外因形成过程2、疲劳破坏的特点3、疲劳断口的特征4、疲劳破坏的影响因素教学重点教学难点及教学方法教学重点:1、疲劳破坏产生的内部和外部条件2、疲劳断口的特征教学难点:疲劳断裂的形成机理分析教学方法:复习机械工程材料的相关内容,说明塑性边形的实质,由此解释、分析疲劳裂纹的产生与扩展。观看典型实物照片作业思考题讨论题阅读材料1、变形的实质是什么?有
13、什么危害?2、疲劳断口分几部分?其断口有何特点?试画出断口截面并标识说明。什么叫疲劳破坏?说明其形成过程题后记名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 6 页年月日教学目的了解几种常见农业作业工艺方案特点,掌握各种工艺方案合理选择的方法。教学内容第三章产品的极限技术状态 3-1 机械设备完好标准的主要内容一、主要性能;二、精度
14、要求;三、液压系统;四、电气系统;五、动力系统;六、环境保护和工业卫生;七、安全可靠;八、维护保养;九、配套齐全。 3-2 产品极限状态的确定依据一、产品损伤程度及输出参数的极限状态一)产品极限状态的分类;1、使用极限 2 、允许极限二)产品输出参数的极限状态;三)产品损伤程度和输出参数极限状态的关系;1、Xmax由某一种主要损伤的极限状态确定:Xmax=KUmax2、Xmax由若干种元件的损伤之和来确定:Xmax =niiiUK1max=K1U1mx+K2U2max+KnUnmax 3、Xmax与各元件的极限磨损存在复杂函数关系:).(max21nUUUfX二、极限状态确定依据一)确定原则;
15、1、技术原则;2、运行安全原则;3、经济院则。二)确定移据:1、依机械设备的无故障工作概率为标志;2、用技术经济分析的方法来确定;3、以机械设备的主要质量指标的劣化程度为依据三、产品允许极限Ua的确定maxUUaTTUUTVUUata/*1max1maxTTUUa1max11KTTT零件工作时间名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案第 7 页年月日 3-3 极限技术状态的确定方法一、
16、生产统计法;二、生产实验法;三、实验室研究法;四、数学分析法教学重点教学难点及教学方法教学重点:产品损伤程度及输出参数的极限状态;产品极限状态的分类;使用极限、允许极限的概念; 产品输出参数的极限状态;产品损伤程度和输出参数极限状态的关系;极限状态确定依据;产品允许极限Ua的确定。教学难点:产品损伤程度及输出参数的极限状态的理解;产品输出参数的极限状态的理解;产品损伤程度和输出参数极限状态的关系的理解;产品允许极限Ua的确定教学方法:采用实例分析详解, 以学生熟悉的机械为例。 通过具体工艺方法的诠释加深理解。作业思考题讨论题阅读材料1、机械设备完好标准的主要内容有哪些?2、产品极限状态的确定依
17、据有哪些?3、产品极限状态的分几类?4、产品损伤程度和输出参数极限状态有哪几种关系?5、极限状态确定原则是什么?6、极限技术状态的确定方法有哪些题后记名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。第 8 页年月日教学目的介绍机械故障诊断的基础知识及原理,故障诊断的研究目的、 研究的内容范畴;故障诊断与维修性和可靠性的关系等。教学内容第
18、四章机械设备的故障诊断4-1 故障诊断基础知识一、故障诊断的概念一) 定义所谓机械故障诊断就是根据机械设备运行过程中产生的各种信息来判断机械设备是正常运转还是发生了异常现象,也就是识别机器是否发生了故障。其含义是:1、定量地掌握设备状态,如设备的性能参数、零件的应力状态、设备性能的劣化和零部件损伤的程度等等;2、预测设备的可靠性;3、如果存在异常,则对其原因、部位、危险程度等进行识别和评价,决定维修方法。故障诊断学:是以工程数学、可靠性理论、信息理论为基础,以电子计算机、人工智能为手段,以机械故障为主要研究内容,研究机器故障机理、机械诊断理论、方法和检测诊断技术的一门综合应用学科。包括:机械故
19、障物理、诊断数学和检测技术等三方面的内容故障机理:又称失效理论,是研究机器元件、部件失效机理,即失去功能的物理化学过程和失效模式。诊断数学:是研究诊断信息的选择、采集、处理和判断的数学原理与方法。检测诊断技术:是诊断理论与方法的一种工程实现,包括检测仪器的研制、无损检测技术、寿命估计与预报技术和诊断系统等。二)故障诊断学的研究目的、研究范畴1、目的:提高设备效率、运行可靠性,延长使用寿命,降低设备全寿命周期费用;分析故障形成原因,以防患于未然。2、 研究范畴:大型机械设备、自动化系统一般机械系统。故障诊断是进行预知维修及预知管理的基础三)故障诊断的意义1、机械诊断技术是改革维修制度、实行视情维
20、修的必要手段;2、是提高维修效率、监督维修质量的迫切需要;3、是提高运行安全可靠性、保证机器安全的有效手段;4、提高设备效率、降低全寿命周期费用。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案四)机械故障诊断技术的发展1、故障诊断技术的发展历史:20 世纪 60 年代末,美国国家宇航局 (NASN ) 创立机械故障预防小组MFPG(Machinery Fault prevention gr
21、oup ) , 英 国 成 立 机 械 保 健 中 心 (UK, Mechanical Health Monitoring Center ); 2、监视诊断技术的现状:各个工程领域对故障诊断的敏感程度和需求迫切性并不相同。目前监视诊断技术主要用于连续生产系统或与产品质量有直接关系的关键设备,如汽轮机、高速离心压缩机等。这一领域所采用的监视诊断技术可以概括为三类1以检测仪表为主体的监视装置;Bently序列、Philips序列。2检测仪表配备软硬件分析装置;所用装置主要是蘋谱分析仪。3计算机辅助监视与诊断系统。这种系统主要结构是由传感器、接口装置及计算机组成,可以实时监视和自动诊断,对防止突发性
22、故障有利,是工况监视与故障诊断的主要发展领域。3、机械故障诊断技术的发展趋势:诊断技术的自动化、智能化水平将进一步提高;故障诊断将向多参数综合发展;故障诊断的速度更快,诊断的准确度将进一步提高;互联网将为故障诊断提供源源不断不断的信息。年月日二、故障诊断技术的原理和任务一)机械设备故障技术原理故障诊断是力学的反问题: xy 内容:监视、识别与预测二)全面诊断的内容1、预计可靠性与寿命;2、预计、评估故障及恶化;3、确定合适的修理时间和方法。三)机械设备故障诊断技术任务1、弄清引起机械设备劣化或故障的主要原因应力状况;2、掌握机械设备劣化、故障的部位、程度及原因等情况;3、了解机械设备的性能、强
23、度、效率; 4、预测机械设备的可靠性与寿命。F 传感器机械图像机器信息处理诊断决策巡回监视重点监视停机修理状态识别标准图象名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案三、故障诊断技术的方法与分类一)故障诊断方法1、 按诊断环境分:离线人工分析、诊断,在线计算机辅助监视诊断2、 按检测手段分:振动检测诊断法、噪声检测诊断法、温度检测诊断法、压力检测诊断法、声发射检测诊断法、润滑油或冷却液中
24、金属含量分析诊断法、金相分析诊断法3、 按诊断方法原理分:頻頻域诊断法、时域分析法、统计分析法、信息理论分析法、模式识别法、人工神经网络、专家系统4、按诊断对象分:汽轮机故障诊断、压缩即鼓掌诊断、化工机械故障诊断等二)诊断技术的分类1、功能诊断和运行诊断;2、定期诊断和在线诊断;3、直接诊断和间接诊断; 4、常规诊断和特殊诊断;5、简易诊断和精密诊断三)诊断技术的形式:1、机械设备运转中的检测;2、机械设备的停机检测第 9 页年月日四、机械诊断参数机器诊断参数是诊断技术的重要组成部分。在不解体的条件下直接测量结构参数十分困难,因此必须通过状态参数进行描述。诊断时用来描述系统、零件和过程性质的状
25、态参数称为诊断参数,它是为达到诊断目的而设定的特征量一)状态参数与结构参数的关系机器在使用过程中,其结构参数与状态参数变化有一定涵数关系。归纳起来有以下几种:1、 渐增曲线:状态参数随结构参数增大而增大;2、 渐减曲线:状态参数随结构参数增大而减少:3、 非单值变化曲线:状态参数在结构参数的变化范围内出现极值;名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页,共 32 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀教案二)诊断参数的选择对机器进行状态监
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