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机械零件的失效和机械故障处理方法 - 工程机械(一)机械零件的失效和机械故障机械失去工作力量称为故障，机器零件丢失规定的工作力量称为失效。
机械的故障和零件的失效是分不开的。
由于零件正常磨损或物理化学变化引起的零件变形、断裂、蚀损等使零件失效而引起的故障，此类故障也叫做自然故障。
1、零件的磨损磨损是零件失效的最主要和普遍的形式。
2、零件的变形机器在工作过程中，由于受力的作用，使零件的尺寸和外形发生转变的现象叫变形。
金属的变形包括弹性变形和塑性变形。
3、零件的断裂零件在外力载荷作用下，首先发生弹性形变，当载荷所引起的应力超出弹性极限而连续增加时，材料可能产生塑性形变，最终应力超过强度极限时发生断裂。
4、蚀损零件在循环接触应力作用下表面发生的点状剥落称为疲惫点蚀；零件受四周介质的化学及电化学作用使表层金属发生的破坏称为腐蚀；零件在温度变化和介质作用下表面产生针状孔洞，并不断扩大称为穴蚀。
疲惫点蚀、腐蚀和穴蚀统称为蚀损。
(二)机械故障的消退(修复)方法对于人为的事故性故障的消退主要靠提高使用、管理、修理人员素养，加强责任心的方法来达到。
而对自然故障则只能通过调整和修理的方法来达到，通常主要有以下一些方法：1、主要恢复协作性质的修理方法(1)调整法一般利用调整螺栓紧度或调整垫片厚度来恢复协作件原有的协作关系，修理时不用对协作件进行加工(或只进行刮研)，而只用增加垫片或调整垫片厚度的方法使其恢复到原始协作间隙。
(2)修理尺寸法在进行修理时对协作件中较贵重零件进行机械加工恢复其几何外形，同时得到一个新的尺寸，然后将协作件中另一个磨损的零件废弃而更换一个新的与经过加工的零件相协作的零件，使该协作件的协作间隙恢复到初始间隙，如修轴换轴瓦，修缸套换活塞等都是。
这种修理方法要考虑零件结构上能够加工的可能性和零件修理后允许的机械强度,在此前提下应尽量增加修理次数；另一方面为了便于备品备件的供应其修理尺寸应加以标准化。
(3)补充零件法(附加零件法)此法对于协作件的每个零件均予加工整形，并对其中的一个零件给以合理的缩径或扩孔，然后在其中补充一个同样材料或质量更高的衬套，以过盈压入或螺纹拧入或焊至原零件上，然后加工至协作尺寸，使协作性质达到要求。
机械零件的损坏原因及处理方法（1）零件的腐蚀损坏为了预防零件的腐蚀，常常用耐腐蚀的材料（镍、铬、锌等）镀敷于金属零件表面，或在金属零件表面涂油，在非金属零件表面涂防腐蚀的油漆等方法，防止零件与有害介质直接接触。
用提高零件表面光洁度的办法，也可减少零件表面的电位差。
（2）零件的疲劳损坏表现形式：断裂、表面剥落处理方法：在制造过程中提高零件表面的光洁度，采用比较缓和的断面过滤，以减少零件的应力集中。
此外，利用渗碳、淬火等方法，提高零件的硬度、韧性和耐磨性，也能收到良好的效果。
（3）零件的磨擦损坏为了减少磨料磨损量，在农机工作部件上尽量采用耐磨材料，设计农业机械工作部件的形状时，也尽量减少它的磨擦阻力。
例如，使用高含锰量和稀土合金制造土壤加工部件，在犁壁上涂敷耐磨材料（如聚氟乙烯）；使用滚子犁把与土壤的滑动磨擦改变为滚动磨擦等，都相对地减少了磨料磨损量。
农机零配件修理常用方法（1）调整换位法：将已磨损的零件调换一个方位，利用零件未磨损或磨损较轻的部位继续工作。
（2）修理尺寸法：将损坏的零件进行整修，使其几何形状尺寸发生改变，同时配以相应改变了的配件，以达到所规定的配合技术参数。
如东方红—75（54）拖拉机的气缸磨损后，可以按修理尺寸镗磨直径加大0.25、0.5、0.75、1.0或1.25毫米，同时配用相应加大尺寸的活塞和活塞环等。
（3）附加零件法：用一个特别的零件装配到零件磨损的部位上，以补偿零件的磨损，恢复它原有的配合关系。
（4）更换零件与局部更换法：当零件损坏到不能修复或修复成本太高时，应用新的零件更换；如果零件的一个部位局部损坏严重，可将损坏部分去掉，重新制作一个新的部分，用焊接或其它方法使新换上部分与原有零件的基体部分连接成一整体，从而恢复零件的工作能力。
（5）恢复尺寸法：通过焊接（电焊、气焊、钎焊）、电镀、喷镀、胶补、锻、压、车、钳、热处理等方法，将损坏的零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能。
机械设备的故障、零件失效形式及维修管理虽然说我国在经历改革开放以后，工业取得了飞速的发展，但是从我国对工业设备的维修方式看，依然沿用的是前苏联流传过来的中期计划性维修，所谓计划维修，指的就是在一定的周期内对机械设备进行小型或者大型修理。
但是一直到20世纪80年代以后，我国才逐渐涉及到状态维修方面的知识。
“状态维修”主要指的是根据机械设备运行的状态的好坏，选择合适的维修方式和维修时间，这跟传统的周期维修方式相比，已经取得了很大的进步。
跟周期维修相比，状态维修更加重视的是对机械设备的预防检查和监测工作，不仅有效的预防了设备出现故障，又杜绝了过剩维修的产生。
1、机械设备维修的理论基础1.1机械故障。
1.1.1机械设备丧失了规定性能的状态，称为机械故障。
1.1.2常见的机械设备故障分析。
a.按照设备产生的故障的速度可以将故障分成三个种类：一是渐发生故障；二是突发性故障；三是复合型故障。
b.按照机械设备的后果可以分成两个种类。
分别是功能故障和参数故障。
c.按照故障的危害程度分析，具体如表1所示。
除此之外，还可以按照故障出现的情况将故障分为实际故障和未发生的潜在故障两个种类，总之一句话，之所以要对机械设备的故障进行分析，其主要目的就是为了能够通过分析故障对机械设备的功能、参数以及零部件造成的影响，从而为以后的设计和规划提供参考和指导，减少甚至杜绝机械设备故障的产生，保证人员和机械设备的安全。
1.2机械故障的规律。
机械故障的规律指的是机械设备随着时间的不断变化机械故障发生的规律。
一般采用寿命特征曲线进行描述。
一般可以将寿命特征曲线分成三个重要阶段：第一阶段叫做早期故障器，主要是因为设计制造等造成的故障；第二阶段叫做正常运转故障器，主要是因为机械设备经过跑和、调整，故障产生的规律逐渐稳定；第三阶段称为耗损故障器，这个阶段主要是因为零件的磨损和腐蚀造成机械故障，这个阶段需要对设备进行大修。
1.3机械故障产生的原因。
浅谈起重机械零件的失效模式及预防措施【摘要】起重机械零件的失效模式一般有磨损、变形、断裂和腐蚀四种形式。
本文从这四种形式论述了机械零件失效对起重机的危害及其预防措施。
【关键词】磨损；变形起重机械被广泛地应用于各种物抖的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中是现代工业生产不可缺少的设备，在现代企业生产中的作用越来越突出起。
起重机械是以间歇、重复的工作方式, 通过起重吊钩或其它吊具起升、下降，或升降与运移物料的机械设备。
由于起重机械的使用频率比较高，工作环境比较恶劣如高温、高腐蚀、潮湿、粉尘等，因此在使用过程中，其技术状态会逐渐变坏，这一过程是设备劣化的过程，起重机械组成的有关零件失效最终将导致起重机实体的损坏。
起重机械零件的失效模式一般有磨损、变形、断裂和腐蚀四种形式。
1.起重机械零件的磨损含义、危害、类型及预防措施（1）起重机械在运转中必然产生摩擦，相当一部分能量在克服摩擦阻力过程中被消耗掉，并转换成摩擦热而使零件升温，表面层产生磨损。
（2）零件磨损后破坏了零件间的正常传动关系，导致设备技术状态变坏。
磨损又是影响设备寿命的重要因素。
（3）磨损的主要类型有：机械摩擦磨损、磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损等。
最常见的还是机械摩擦磨损，由于表面微观不平，峰谷啮合而刮平，或峰顶塑性变形而碾平。
表现为尺寸、形状、体积的变化。
（4）主要预防措施：1）减少机械摩擦磨损的主要措施是摩擦表面要有合适的表面粗糙度，合理的配合间隙，表面间要合理润滑。
2）减少磨料磨损一是防止和减少磨粒进入摩擦表面间；二是增强零件的抗磨性能。
3）减少磨料磨损在设计与修理中要注意选用合适的材料、速度、压力、表面粗糙度、配合间隙等参数。
如钢对钢，改成其一进行镀铜或镀铟的表面处理，或改成钢对铸铁、铜合金、巴氏合金等；采用合理的磨合规范；注意润滑系统的设计和维修，正确选择润滑材料等。
4）疲劳磨损一般发生在滚动摩擦或滚动加滑动的摩擦表面，多产生于润滑良好的闭式传动齿轮、滚动轴承等。
目录第一章机械零件的失效及分析 (4)第一节基本概念 (4)一、失效的概念 (4)二、失效的危害 (4)三、机械零件失效的基本形式 (4)四、失效分析 (5)第二节零件的磨损失效 (5)一、磨损的一般规律 (5)二、磨料（粒）磨损 (6)三、粘着磨损 (8)四、疲劳磨损 (9)五、微动磨损 (10)六、冲蚀磨损 (11)第三节零件的断裂失效 (12)一、断裂的分类 (12)二、过载断裂 (13)三、疲劳断裂 (14)四、脆性断裂 (16)五、断裂失效分析的步骤 (17)第四节零件的腐蚀失效 (19)一、腐蚀与腐蚀失效危害的严重性 (19)二、金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 (19)三、腐蚀失效主要表现形态 (20)第五节零件的畸变失效 (23)一、弹性畸变失效 (23)二、塑性畸变失效 (24)三、翘曲畸变失效 (25)四、畸变失效分析 (25)第二章设备的使用与维护 (26)第一节设备的使用 (26)一、合理安排生产任务 (27)二、配备合格的设备操作人员 (27)三、设备操作的基本功培训 (27)四、建立健全的设备使用管理规章制度 (28)第二节延长机械的使用寿命的方法 (29)一、优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节 (29)二、提高机械产品的质量使之经久耐用 (30)三、正确合理使用是延长施工机械的寿命的关键 (30)四、实行定期保养 (31)五、掌握正确的机械维修的方法有效地延长使用寿命 (31)六、其它 (32)第三节润滑保养 (32)一、润滑油检测的传统方法 (33)二、油品的报废判断 (34)三、传统润滑油检测方法的不足之处 (34)四、专业、科学的润滑油检测方法 (35)六、设备润滑的作用 (37)七、润滑管理的基本要求 (37)参考文献 (38)第一章机械零件的失效及分析第一节基本概念一、失效的概念机械设备中各种零件或构件都具有一定的功能，如传递运动、力或能量,实现规定的动作，保持一定的几何形状等等。
机械零件的损坏原因及处理方法（1）零件的腐蚀损坏为了预防零件的腐蚀，常常用耐腐蚀的材料（镍、铬、锌等）镀敷于金属零件表面，或在金属零件表面涂油，在非金属零件表面涂防腐蚀的油漆等方法，防止零件与有害介质直接接触。
用提高零件表面光洁度的办法，也可减少零件表面的电位差。
（2）零件的疲劳损坏表现形式：断裂、表面剥落处理方法：在制造过程中提高零件表面的光洁度，采用比较缓和的断面过滤，以减少零件的应力集中。
此外，利用渗碳、淬火等方法，提高零件的硬度、韧性和耐磨性，也能收到良好的效果。
（3）零件的磨擦损坏为了减少磨料磨损量，在农机工作部件上尽量采用耐磨材料，设计农业机械工作部件的形状时，也尽量减少它的磨擦阻力。
例如，使用高含锰量和稀土合金制造土壤加工部件，在犁壁上涂敷耐磨材料（如聚氟乙烯）；使用滚子犁把与土壤的滑动磨擦改变为滚动磨擦等，都相对地减少了磨料磨损量。
农机零配件修理常用方法（1）调整换位法：将已磨损的零件调换一个方位，利用零件未磨损或磨损较轻的部位继续工作。
（2）修理尺寸法：将损坏的零件进行整修，使其几何形状尺寸发生改变，同时配以相应改变了的配件，以达到所规定的配合技术参数。
如东方红—75（54）拖拉机的气缸磨损后，可以按修理尺寸镗磨直径加大0.25、0.5、0.75、1.0或1.25毫米，同时配用相应加大尺寸的活塞和活塞环等。
（3）附加零件法：用一个特别的零件装配到零件磨损的部位上，以补偿零件的磨损，恢复它原有的配合关系。
（4）更换零件与局部更换法：当零件损坏到不能修复或修复成本太高时，应用新的零件更换；如果零件的一个部位局部损坏严重，可将损坏部分去掉，重新制作一个新的部分，用焊接或其它方法使新换上部分与原有零件的基体部分连接成一整体，从而恢复零件的工作能力。
（5）恢复尺寸法：通过焊接（电焊、气焊、钎焊）、电镀、喷镀、胶补、锻、压、车、钳、热处理等方法，将损坏的零件恢复到技术要求规定的外形尺寸和性能。
