机械故障诊断及其维修dgtd.docx

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1、第一章1.故障障的定义义产品丧失失规定的的功能称称为失效效，对可可修复的的产品也也称为故故障。2.故障障的分类类1.按故故障形成成的时间间规律分分类（1）渐渐发性故故障（磨磨损故障障）（2）突发发性故障障2.按故故障因果果关系分分类（1） 功能故障障：指一个个产品不不能满足足规定性性能标准准的现象象。完全丧丧失功能能。达不到到规定的的性能水水平。（2）潜潜在故障障：是一种种能指示示功能故故障即将将发生的可以以鉴别的的实际状状态。3.按故故障影响响后果分分类汽车故障障分类：致命故故障严重重故障一一般故障障轻微故故障。3.造成成故障的的结构因因素1.机械械结构因因素（1）连连接件配配合性质质的破坏

2、坏动配合合件间隙隙的增大大。静配合合件的减减弱。（2）零零件间相相互位置置关系的的破坏由于零件件的磨损损或变形形造成：零件本本身各工工作面之之间相互互关系破破坏。不同零零件之间间相互关关系破坏坏。（3）机机构工作作协调性性的破坏坏2.导致致结构因因素改变变的能量量因素能量因素素导致零零件出现现缺陷，零零件缺陷陷导致机机器故障障。周围介介质能量量：环境境、负荷荷，与操操作有关关。机器运运行的内内部能量量：热能能、动能能。材料潜潜伏能量量：内应应力，与与制造、装装配有关关。4.可靠靠性、无无故障性性、耐久久性的定定义可靠性：机械产产品在规规定的条条件下，在在规定的的时间内内，无故故障地完完成其规规

3、定功能能的能力力。无故障性性产品在在一定时时间内连连续不断断地保持持工作能能力的性性能。耐久性产品在在达到报报废之前前（使用用期间按按规定进进行维修修），保保持其工工作能力力的性能能。5.维修修的概念念对于可修修复产品品，从寻寻找、发发现故障障部位起起，到修修理、安安装、调调整、复复原、试试验、恢恢复正常常工作状状态的全全过程。6.可靠靠性设计和最佳可可靠度可靠性设设计：从从经济观观点在可可靠性和和维修性性之间求求平衡，获获得最佳佳可靠度度。制造费用用与维修修费用之之和的最最小值所所对应的的R(t)即为最最佳R(t)。7.磨损损的概念念故障表现现形式：磨损、变变形、疲疲劳断裂裂、腐蚀蚀等。磨损

4、：机机械设备备在工作作过程中中，相对对运动零零件的表表面上发发生尺寸寸、形状状、表面面质量变变化的现现象。8.磨料料磨损的的概念磨料磨损损：由于于摩擦副副的一个个表面存存在硬的的凸起部部分，或或者两个个表面之之间存在在硬质颗颗粒，在在发生相相对运动动时，表表面被挤挤压或刮刮削而破破坏。9.黏着着磨损的的机理摩擦副表表面产生生高温，材材料表面面强度降降低，承承受高压压力的表面面凸起部部分相互互黏着（溶溶合），在在相对运运动中被被撕裂，使使材料从从强度低低的表面面转移到到强度高高的表面面。后果：摩摩擦副咬咬死或划划伤。10.疲疲劳磨损损的概念念及特点点定义：摩摩擦副材材料表面面上局部部区域在在循环

5、接接触应力力作用下下产生疲疲劳裂纹纹，由于于裂纹扩扩展而分分离出微微片和颗颗粒的磨磨损形式式。特点：经经过一定定次数（临临界次数数）的循循环接触触应力作作用才发发生。11.疲疲劳断裂裂的概念念指零件在在经历反反复多次次的应力力或能量量循环作作用后才才发生的的断裂。12.腐腐蚀的分分类和条条件1.金属属零件的的化学腐腐蚀金属和和和外部介介质直接接起化学学作用。如高温氧化、在非水溶液中腐蚀。条件：金金属表面面只要存存在腐蚀蚀介质，就就可能遭遭到腐蚀蚀。2.电化化学腐蚀蚀金属在酸酸、碱、盐盐的水溶溶液中发发生的腐腐蚀。产生的条条件：（1）存在电电解质（2）存在电电位差13.变变形的定定义和分分类定义

6、：由由于受力力的作用用，使零零件的尺尺寸或形形状产生生改变的的现象。（1）弹弹性变形形：指金属属在外力力去除后后能完成成恢复的的变形。变形量小小，应力力与应变变成正比比（符合合虎克定定律）。滞弹性变变形：当当应力低低于金属属弹性极极限时，持持续充分分时间以以后才变变形。应应力去除除后，经经过充分分时间才才恢复（简简称弹性性后效）。（2） 塑性变形形：指金属属在外力力去除后后，不能能恢复的的永久变变形。会引起组组织结构构和性能能的变化化产生加加工硬化化现象、残残余内应应力、耐耐腐蚀性性下降等等。第二章1.机械械故障规规律指故障率率与使用用时间的的关系故障率变变化：早早期故障障期、偶偶然故障障期、

7、磨磨损故障障期。1. 早早期故障障期在产产品使用用初期。特点：故故障率较较高，随随工作时时间增加加而下降降。故障原因因：由于于设计、制制造、安安装、调调试等存存在偏差差。需要认真真磨合、调调试，尽尽量降低低早期故故障率。2. 偶偶然故障障期是产产品的有有效寿命命期。特点：故故障率低低而且稳稳定。故障原因因：（1）偶然因因素材料缺缺陷、操操作失误误、环境境不利等等，与使使用时间间关系不不大。（2）零零件早期期损耗各零零件寿命命有长有有短3. 磨磨损故障障期在使使用时间间较长以以后。特点：故故障率明明显上升升。故障原因因：零件件磨损到到一定程程度，有有的零件件接近失失效或已已经失效效。2.配合合件

8、磨损损规律，如如何指导导使用和和维修配合件磨磨损规律律：表示配配合件的的磨损与与使用时时间的关关系。3.使用用极限、允允许极限限使用极限限指产品品尚未达达到损坏坏或不能能工作状状态，但但继续使使用，可可靠性将将降低到到不能允允许的程程度。 是能否正正常使用用的界限限。 达到此极极限时，磨磨损急剧剧增加、性性能急剧剧恶化，必必须修理理。允许极限限指产品品在下次次保养或或修理之之前还能能继续维维持正常常可靠工作，不不超出使使用极限限的状态态。 是立即修修理还是是下次修修理的界界限。 用来判断断能否继继续工作作一个修修理间隔隔期，取取决于维维修制度度。4.大修修、小修修的定义义、内容容、要达达到的标

9、标准大修：是是全面彻彻底的恢恢复性修修理。要求：对对整机拆拆卸检查查，修复复或更换换已磨损损的零部部件，对对基础件件进行全全面修理理。内容：恢恢复组合合件的配配合间隙隙或紧度度、基础础件的尺尺寸链、零零部件之之间的相相互位置置精度。修复后进进行磨合合、试验验、调整整、试运运转。大修后的的机器，其其各项性性能指标标要达到到或接近近新机器器的标准准。小修：是是局部性性（平衡衡性）修修理。目的：恢恢复机器器局部部部位的工工作能力力，使各各总成之之间的工作作能力相相互适应应，使整整机达到到平衡。内容（以以汽车拖拖拉机为为例）：对发动动机进行行拆卸、检检查与调调整，修修复或更更换磨损损的零件件.对底盘只

10、只进行检检查与调调整，必必要时局局部拆卸卸，更换换或修复复已磨损损的零部部件。小修后的的机器要要恢复到到正常的的技术状状态。5.机械械维修方方式的分分类及概概念维修方式式包括：维修内容容、维修修时间保证证机器设设备的可可靠性和和正常技技术状态态。维修原则则使各各项维修修工作既既适用、有有效，又又合理、经经济。一、 事后维修修机器设设备发生生故障停停机后再再进行修修理。二、定期期维修按按预订的的时间间间隔或检检修周期期来进行行计划修修理。三、视情情维修不不规定修修理周期期，而是是定期或或连续地地进行对对机械设设备进行行状态监监测，根根据监测测结果、故故障发展展趋势，在在必要时时进行修修理。6.计

11、划划预防维维修制度度的特点点按时保养养，定期期检查，计计划修理理。以机器主主要零部部件磨损损规律为为基础，决决定修理理类别、间间距、内内容。特点：计计划找出合合理的使使用期限限（修理理间距）。预防在发生生故障前前，即在在零部件件磨损达达到极限限值以前前进行修修理。第五章1.机械械故障诊诊断的概概念故障诊断断：用不不拆卸情情况下便便于测知知的参数数来间接接推断机机械的技技术状态态，判断断是否存存在故障障（包括括已显现现的和潜潜在的故故障）、推推算剩余余寿命、预预报故障障趋势。2.振动动诊断如如何判断断故障，测测量哪些些参量振动诊断断就是通通过对机机器外部部振动测测量来诊诊断机器器内部的的毛病。通

12、过对实实测振动动信号的的分析处处理，借借助一定定的诊断断策略，判断所测对象的运行状态。振动幅度度分析是否否有故障障？振动频率率分析故障障在哪？参量：按按振动频频率选择择低频频振动测测位移，中中频振动动测速度度，高频频振动测测加速度度。不正常的的振动信信息，频频率范围围一般超超过1kkHz，高高频信息息非常重重要，因因此加速速度值和和频率是是重要的的参数。振动幅值值测速速度、加加速度时时采用有有效值，反反映振动动能量大大小。测测量变形形时采用用位移峰峰值，反反映瞬时时情况。3.渗透透检测的原原理用荧光渗渗透液或或者着色色渗透液液来显示示放大的的缺陷痕痕迹，从从而能用用肉眼检检查零件件表面的的开口

13、缺缺陷。4.磁粉粉检测的的原理把有横向向裂纹的的强磁性性材料（钢钢铁）进进行磁化化处理，在在裂纹处处由于磁磁性不连连续而呈呈现磁极极，撒上上磁粉，裂裂纹处吸吸附磁粉粉而显示示缺陷。第六章1.铸铁铁焊接的的特点(1)产产生裂纹纹 施焊时存存在加热热和冷却却过程。 焊区体积积膨胀和和收缩，受受到周围围未加热热区的阻阻碍，产产生拉应应力，超超过铸铁铁的抗拉拉强度时时，产生生裂纹。 在焊接过过程和焊焊后冷却却过程都都可能发发生。(2)产产生白口口 白口铁：铸铁中中的碳以以渗碳体体（Fee3C）形形式存在在。 焊区冷却却时向周周围传热热快、冷冷却速度度快，碳碳来不及及石墨化化，形成成渗碳体体。 白口铁的

14、的机械性性能很差差： 塑性接近近零，脆脆性大， 硬度高，焊焊后不能能加工。(3)产产生气孔孔和夹渣渣 产生气孔孔的原因因：焊区区有油污污、碳燃燃烧，产产生COO气体，焊焊条药皮皮含水份份，产生生氢气，冷冷却时来来不及排排出。 产生夹渣渣的原因因：铸铁铁含硅（Si）高，在高温下，硅与氧化合形成难熔氧化物SiO2 。2.什么么是热焊焊法焊前将工工件预热热，在热热状态下下焊接，焊焊后保温温缓冷。减小焊区区与周围围的温度度差，以以减小热热应力和和收缩应应力，避避免引起起裂纹。冷却时间间长，有有利于石石墨析出出，防止止出现白白口。3.什么么是冷焊焊法，冷冷焊的工工艺规范范不预热或或局部低低温预热热，采用

15、用电弧焊焊。必须选择择合适的的电焊条条和工艺艺措施，才才能保证证焊接质质量。(a) 准备工工作：清洁工件件表面、钻钻止裂孔孔，开坡坡口（与与气焊的的要求一一样）烘烤焊条条，使药药皮干燥燥，在2200烘烤 22 h 。(b) 焊接规规范：采取控制制发热量量的措施施。减小热应应力，防防止产生生裂纹；减小熔深深，避免免母材元元素向焊焊缝过渡渡而产生生白口。规范选择择：采用细焊焊条、小小电流、短短电弧；采取短段段、断续续、分散散焊；每焊一段段，用尖尖锤敲击击焊缝，消消除应力力、气孔孔；厚件采用用多层焊焊。第十章1.气缸缸圆柱度度、圆度度的检测测及处理理方案气缸圆柱柱度测量量：磨损损最大部部位尺寸寸底端

16、未未磨损部部位尺寸寸计算极限值：汽油机机0.11750.2250mmm，柴油机机0.110mmm。达到或超超过此值值，应进进行镗缸缸、磨缸缸。圆度测量量三个位位置：磨磨损最大大处（活活塞在上上止点时时第一道道活塞环环位置）气缸中部部下部磨磨损最小小处。每个截面面测量纵纵横两个个方向。计算圆度度误差：在同一一截面上上，互相相垂直的的两直径径之差的的 1/2极限值：汽油机机0.00500.0063mmm柴油油机0.05000.0755mm达到或超超过此值值，应进进行镗缸缸、磨缸缸。2.修理理尺寸法法 用机械加加工的方方法对配配合件中中的某一一个零件件改变尺尺寸（加加大或缩缩小），恢恢复原来来的形状

17、状精度和和表面粗粗糙度，并更换与之相配合的零件，恢复正确的配合。 只考虑恢恢复配合合性质，允允许加工工后的尺尺寸（修修理尺寸寸）与原原来的标标准尺寸寸不同。 对易损零零件，国国家制订订了修理理尺寸标标准，并并且由配配件厂供供应修理理尺寸的的配件。3.气缸缸修理尺尺寸的确确定 在气缸标标准直径径上，每每加大00.255mm为为一级，分分为6级。 不同型号号的发动动机，允允许加大大的级数数不同。 修理尺寸寸：Dx Dmaxx + X Dmaxx磨损损最大气气缸的最最大直径径（mmm） X以以直径计计算的加加工余量量（mmm）一般为00.10.22mm（包包括镗缸缸和磨缸缸的余量量）4.曲轴轴裂纹的

18、的处理方方案处理：轴轴颈轴向向裂纹，未未裂至两两端圆角角处或油油孔处时时，允许许使用。轴颈横向向裂纹，浅浅裂纹经经过磨削削能消除除的，允允许磨削削修复，裂裂纹深的的应予更更换曲轴轴。5.曲轴轴轴颈磨磨损的检检测及处处理方案案圆柱度误误差：测量：磨磨损最大大部位的的最小直直径磨损损最小部部位的最最大直径径计算：圆圆柱度误误差直直径差值值的1/2处理：圆圆柱度误误差00.01125mmm时，应应进行磨磨削。其它表面面损伤：擦伤、起起槽、烧烧蚀等，可可通过观观察发现现。处理：小小修时，对对轴颈的的较轻的的表面损损伤，可可手工修修磨。6.曲轴轴修理尺尺寸的确确定 在轴颈标标准直径径上，每每缩小 0.2

19、25mmm 为一一级。 不同发动动机允许许缩小量量不同，最最大缩小小量不超超过1.5mmm。 修理尺寸寸： DDx Dminn X Dminn轴颈颈磨损最最大部位位的最小小直径（mm） X以以直径计计算的加加工余量量（mmm），取取0.110.2mmm7.为什什么要磨磨合零件表面面有加工工痕迹、表表面存在在几何形形状误差差和相互互位置误误差。摩摩擦表面面实际接接触面积积极小，单单位面积积承载压压力很大大。如直直接投入入负荷运运转，将将剧烈磨磨损。磨合的目目的：防止破坏坏性磨损损。以最最小的磨磨损量和和最短的的磨合时时间，改改善零件件表面的的几何形形状，消消除安装装偏差，建建立起适适合于工工作条

20、件件要求的的配合表表面。8.什么么是磨合合配合件靠靠相互运运动进行行精细加加工的过过程。9.怎样样磨合在良好的的润滑条条件下，先先低转速速、无负负荷运转转，然后后逐渐提提高转速速和负荷荷，直到到额定工工况。10.发发动机的的磨合工工艺(1)磨磨合前的的准备 将发动机机安装到到试验台台上。 加磨合用用机油，检查无漏水、漏油。(2)发发动机的的冷磨合合 用试验台台带转发发动机。 无压缩冷冷磨合：不装喷喷油器（或或火花塞塞）。 有压缩冷冷磨合：装上喷喷油器（或或火花塞塞）。 冷磨合结结束后，换换机油，清清洗油底底壳和机机油粗滤滤器，检检查和调调整气门门间隙、供供油提前前角。(3)发发动机的的热磨合合 启动发动动机。 无负荷热热磨合：控制转转速由低低到高。 有负荷热热磨合：保持规规定的转转速，逐逐渐增加加扭矩。