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1、动力机械械与维修(维修部部分)shipp maachiine serrvicce aand fixxingg teechnnoloogy绪论 inttrodducttionn 一、船机机维修与与安装工工艺学定定义:研究船舶舶机械(主主机maain engginee、辅机机auxxiliiaryy ennginne (macchinne)、锅锅炉booileer、轴轴系shhafttingg、舵系系ruddderringg和螺旋旋桨prropeelleer)的的损伤规规律和修修复过程程及安装装过程的的科学叫叫船机维维修与安安装工艺艺学。二、特点点:1、涉及及学科广广:、实践践性强:三、内容容:、
2、船舶舶机械零零件的损损伤及其其基本修修复方法法;、船舶舶机械拆拆验(ddisaasseemblle eexamminee)和主主要件修修理;、船舶舶主机、轴轴系、舵舵系的安安装(ffix)和和试车(trial (test) run)。第一篇船机零零件(ppartt)的损损伤daamagge(hharmm;innjurre)及及其基本本修复方方法第一章 船机机故障bbreaakdoown (faaultt; ttrouublee)与维维修seerviice现代维维修概念念conntemmporraryy (mmodeern) seerviice connceppt (nottionn; iide
3、aa)及我我国的修修船制度度repaair shiip iinsttituutioon。一、现代代维修概概念、维修修的定义义:维修又叫叫修理,是是指保持持或恢复复产品的的规定功功能所采采取的技技术措施施。也可可解释为为“使产品品保持在在或恢复复到规定定设计状状态所需需的全部部活动”。、维修修的分类类serrvicce cclasssiffy:)预防防维修pprevventt (ppreccauttionn) sservvicee:(1)预预防维修修:预防防发生故故障和失失效而有有计划的的进行的的维修。(2)失失效:因因为某种种原因使使机件失失去应有有的功能能时称为为失效。)故障障维修ffaul
4、lt sservvicee:故障维修修:故障障发生后后进行的的维修。、现代代预防维维修方式式conntemmporraryy prreveent serrvicce fformm:)事后后维修方方式affterr thhe eevennt sservvicee foorm:事后维修修也称故故障维修修,它不不控制维维修时期期,机件件发生故故障造成成停机之之后才进进行修理理。)定时时维修方方式fiixedd-tiime serrvicce fformm:定时维修修又称为为时间预预防维修修方式,它它是以时时间作为为维修期期限。只只要设备备使用到到预先规规定的时时间,不不管其技技术状态态如何,都都要进
5、行行规定的的维修工工作,这这是早期期实行的的一种带带强制性性的预防防维修方方式。)视情情维修方方式seee ccondditiion serrvicce fformm:视情情维修又又称为按按需要预预防维修修方式,这这种维修修方式是是根据设设备实际际情况来来确定维维修时机机。二、修船船制度tthe reppairr shhip insstittutiion:、19965年年以前(原原六机部部,现中中国船舶舶工业总总公司的的)“舰船修修理暂行行条例:)类别别:坞修修小小修中修大修修dockk reepaiirsmmalll reepaiir mmidddle reppairrheaavy repp
6、airr (ooverrhauul))时间间间隔:年年年年年 122年)费用用:100122万255300万60万万10002200万万)修理理天数:国内9 (7) 天月内月年或或年以以上。国国外天天)工程程量:尾尾轴,螺螺旋桨, 1/3所有有工程量量全全部修理理包括括改装,提提高性能能, 密封装置置,海更更新设备备等。底阀等。每次修理理后船检检部门对对本船修修理的时时问,性性能等都都有记载载。主要要是机机1炉,救救生设备备,通讯讯设备,灭灭火设备备等,坏坏者必修修。开出修理理单人员员:)轮机机部mootorrshiip eengiine depparttmennt:大大管轮cchieef m
7、matee ennginneerr;)驾驶驶部piilott deeparrtmeent:大副cchieef mmatee(包括括船体);)电器器部ellecttriccal equuipmmentt deeparrtmeent:电机员员eleectrricaal eengiineeer。、年年以后(交交通部制制定的)“修船规定”:)航修修shiippiing reppairr:营中中发生影影响船舶舶航行而而船员难难以自修修的故障障(必须须进厂修修理)。)小修修smaall reppairr:结合合坞修和和保持船船级的“年度检检验”的定期期修理(海海船年一一次)。)检修修exaaminne a
8、and reppairr:在次次小修后后,技术术状况变变坏,结结合船检检局的“定期检检验”进行的的较为全全面的检检验和修修理。 三三、修船船制度(长江、内内河适用用)为使修船船制度,修修船技术术政策的的改革工工作,继继续健康康的进行行,修改改后的规规定如下下:、为使使改革工工作做得得更好,各各单位在在安排船船舶修理理计划时时,要按按“确保、维维持、待待报废”的分类类区别对对待,对对确保类类船舶要要认真进进行技术术摸底排排队,对对船体,四四机一炉炉(油轮轮货油泵泵)影响响安全航航行的问问题,要要分期分分批的修修好,通通过计划划修船,要要保证技技术状况况和船舶舶完好率率。、维持持船舶,如如舱口货货
9、驳,为为满足生生产需要要,又针针对技术术状况较较差的实实际,对对驳船换换板面积积的比例例作了修修改,这这是当前前所造驳驳船接替替上的过过渡措施施,确无无修理价价值者,仍仍应报废废或改变变用途。各各管船单单位要认认真、慎慎重的进进行处理理,做到到既保证证运力,又又不造成成浪费。、修改改后的六六条规定定如下:)修船船间隔期期:机动船按按主机运运转一万万小时左左右安排排一次小小修,两两次小修修后,安安排一次次中修。港港作、交交通等辅辅助船,运运行三年年不满一一万小时时,仍安安排一次次小修。驳驳船小修修间隔期期一般年年,舱口口货驳年。)机动动船一般般不进行行更机、更更炉、更更壳,也也不安排排大修,如如
10、有特殊殊需要,必必须作出出技术论论证,报报管理局局或交通通部批准准。)驳船船一般不不安排中中修,如如确有必必要,又又有价值值进行中中修的,须须报管理理局审批批。)维持持使用的的机动船船舶,不不再安排排中修,只只安排小小修或维维持性修修理。待待报废的的船舶,只只安排维维持性或或单项针针对性的的修理,作作短期的的使用。(一)修修理类别别及范围围、航修修是船舶舶在营运运中发生生影响安安全航行行的一般般修理工工程和一一般事故故修理,航航修应利利用航次次在港停停泊时间间,由航航修站,维维修点协协助进行行,如遇遇站,点点不能解解决的工工程,船船厂应协协助解决决。必要要时随船船抢修,尽尽可能不不影响船船舶进
11、行行生产。此外外,对机机、海损损事故,需需要进行行坞修的的船舶,工工厂(站站)应积积极组织织力量,突突击抢修修,以确确保及时时修复投投入生产产。2、小修修是按主主机运转转小时结结合“年度检检验”进行的的厂修工工程。小小修的目目的是消消除在营营运中产产生的过过度磨耗耗。经过过修理,应应保证船船舶到下下次计划划修理的的安全运运转。对对船体、主主、辅机机、锅炉炉、轴系系、舵系系装置、海海底阀及及工程船船舶专用用设备等等进行的的重点检检查和修修理,进进行原有有设备的的调整、研研磨、更更换零部部件和清清洁保养养等工作作。小修不得得对生活活设施及及设备进进行添置置改建。对推广已已鉴定合合格的技技术革新新项
12、目,可可以列入入年度计计划,工工厂应在在规定修修期内如如期完成成。小修一般般和坞、排排修同时时进行。工程船舶舶、挖泥泥船、泥泥驳、石石驳必要要时每年年可进行行一次坞坞修检查查。小修基本本工程范范围:)锅炉炉内部清清洗、检检修附件件、修换换部分炉炉管,小小牵条,铆铆钉和焊焊补裂缝缝。)柴油油主机前前、后齿齿轮箱、离离合器、减减速箱、鼓鼓风机、增增压器拆拆装校正正,修换换零部件件。无特特殊情况况,主机机曲轴不不出舱(250hp以下的柴油机除外)。)辅机机、电器器、管系系等进行行一般检检查和修修换部件件,但不不改装移移位。)工程程船专用用设备进进行检查查、修换换挖泥工工具、泥泥泵、绞绞机与易易损部件
13、件。、中修修是按主主机运转转小时结结合“定期检检验”进行的的厂修工工程。主主要对船船体、机机炉设备备进行全全面检查查,重点点修复在在小修时时不能解解决的较较大缺陷陷,通过过修理,技技术状况况应达到到一、二二类的要要求。按船舶维维修技术术政策规规定:维维持类船船舶一般般不得安安排中修修。中修基本本工程范范围:)“定定期检验验”规定的的拆装工工程。)主机机更换部部件、辅辅机必要要时可以以整台更更机。)锅炉炉炉胆及及燃烧室室局部挖挖补并按按检验规规程规定定限期进进行水压压试验。)中修修时一般般不得对对生活设设施进行行添装改改建,对对生产上上有显著著效果、工工程量不不大的改改进项目目,经管管理局批批准
14、,可可以结合合中修进进行。)工程程船的专专用设备备应进行行全面检检查:允允许更换换部分挖挖泥、起起重等主主要部件件及专用用电器设设备。(二)修修理计划划及修理理文件、修船船计划分分为年度度、季度度、月度度三种。、修理理文件是是编制修修理计划划的原始始资料,分分为年度度修船主主要工程程摘要单单和修理理单。凡修理的的船舶,都都应在修修理年度度前的五五月一日日前,将将年度主主要工程程摘要单单报主管管机务部部门审核核,主管管机务部部门于六六月一日日前将审审核后的的主要工工程摘要要单送承承修厂。修理理单:小小修船舶舶应在进进厂前660天、中中修应在在进厂前前80天报报主管机机务部门门审核,主主管机务务部
15、门于于六月一一日前将将审核后后的修理理单相应应在小修修40天天、中修修60天天以前送送承修厂厂。(三)交交修、施施工、检检查和验验收(四)修修船质量量的考核核和保证证(五)修修船期的的考核和和保证(六)船船员自修修范围三、船舶舶维修保保养体系系()船舶维修修保养体体系()是以以我国传传统的船船舶维修修管理方方式为基基础,吸吸收国外外先进的的管理经经验形成成的一种种适合我我国情况况的现代代化船舶舶维修管管理模式式。是我国国“五七”期间交交通部重重点科研研课题,由由上海远远洋运输输公司和和上海海海运局共共同研制制,并作作为“五七”期间国国家重点点推广的的新技术术。故障bbreaakdoown (t
16、rroubble; faaultt; ffailluree(失效效)一、故障障的基本本概念任何产品品(无论论整机还还是零部部件),凡凡不能完完成其规规定功能能或其性性能指标标恶化至至规定指指标外的的一切现现象均称称作故障障。对不不可修复复的产品品则称为为失效。二、故障障的分类类、按对对船舶航航行影响响分类)不停停航的局局部故障障:因为故障障导致设设备丧失失部分功功能,但但船舶仍仍可继续续航行。如更换主主机某缸缸的喷油油泵。)船舶舶短期停停航的重重大故障障:由于严重重的故障障使船机机设备功功能部分分丧失,必必须停航航争取短短期内船船员自修修采用更更换备件件等措施施排除故故障。这种故障障均可在在船
17、舶营营运条件件下由船船员自修修解决。停停航时间间:货船船不应超超过hh,客船船不应超超过hh。如喷喷油设备备损坏,活活塞环折折断,气气缸盖裂裂纹,轴轴系、舵舵系故障障等。)长时时间停航航的重大大故障:异常严重重的故障障使船机机设备功功能丧失失,造成成船舶丧丧失航行行能力,必必须进厂厂长时间间的修理理。如螺旋桨桨桨叶折折断及船船体破洞洞,曲轴轴折断,尾尾轴折断断等故障障导致船船舶丧失失主要功功能,进进厂修理理。、按故故障演变变过程分分类)渐进进性故障障:由于零件件的磨损损使机械械或设备备的性能能逐渐变变坏而发发生的故故障。这类故障障可以测测量检查查来预测测和防止止故障的的发生。如如活塞环环、气缸
18、缸磨损,轴轴承磨损损,管系系腐蚀穿穿孔。)突发发性故障障:因为外界界随机因因素或材材料内部部的潜在在缺陷造造成的突突然发生生的故障障。事先先无法预预知。如螺旋桨桨桨叶折折断,主主机突然然停车等等。)波及及性故障障:因为某种种故障而而产生的的故障,又又称二次次故障。如船搁浅浅机座变变形曲轴弯弯曲。或或连杆螺螺栓折断断连杆,气气缸套,活活塞甚至至机体等等损坏。、按故故障的原原因分类类)结构构性故障障:因为设计计不当出出现的结结构上的的缺陷而而引起的的故障。如园角太太小应力集集中疲劳断断裂;冷冷却水道道过窄缸盖产产生裂纹纹。)工艺艺性故障障:制造、安安装及维维修工艺艺上的问问题导致致的故障障。如轴系
19、安安装不良良轴承发发热;曲曲轴裂纹纹;曲轴轴处镀镀上rr裂纹。)磨损损性故障障:正常情况况下长期期工作由由于零件件磨损产产生的故故障。如磨损间隙性能。)管理理性故障障:违反操作作规程或或管理不不当造成成的故障障。如起动后后立即开开高速,高高负荷拉缸;轴承油油压过低低或中断断轴承合合金熔化化。、按故故障的严严重性及及后果分分类)致命命故障:是指危及及或导致致人身伤伤亡,引引起主要要总成报报废或造造成重大大经济损损失的故故障。)严重重故障:是指严重重影响产产品正常常使用,或或者规定定的重要要指标恶恶化至规规定范围围以外必必需停机机修理,修修理费用用较高,在在较短的的有效时时间内无无法排除除的故障障
20、,即需需要更换换外部重重要零部部件或拆拆开机体体更换内内部零部部件的故故障。)一般般故障:明显影响响产品正正常使用用,修理理费用中中等,在在短期的的有效时时间内可可以排除除的故障障,即需需要更换换或修理理产品外外部零件件的故障障。)轻度度故障:轻度影响响产品正正常使用用,暂时时不会导导致工作作中断,修修理费用用低廉的的故障,即即在日常常保养中中能用随随机工具具轻易排排除的故故障。、按故故障的后后果对机机械工作作能力的的影响分分类)完全全性故障障:由于故障障导致机机器丧失失主要功功能,工工作完全全中断。)局部部性故障障: 由由于故障障导致机机器丧失失部分功功能,但但还能够够继续使使用。、按故故障
21、发生生的时期期分类)早期期故障:)使用用期故障障:)老化化期故障障:三、故障障的规律律、浴盆盆曲线bbathhtubb cuurvee(见图图):按故障出出现的时时期分为为:早期期故障期期;偶然然故障期期和耗损损故障期期。)早期期故障期期earrly staage breeakddownn sttagee()特特点:开开始故障障率高,随随工作时时间延长长而下降降。()原原因:设设计,制制造,安安装问题题所致。()解解决方法法:跑合合,调整整间隙,使使(t),而趋趋于稳定定。)偶然然故障期期(随机机故障期期)accciddenttal breeakddownn peeriood()特特点:故故障
22、率低低而稳定定,使用用时间长长(机械械进入正正常使用用阶段)。()原原因:设设计,制制造中潜潜在缺陷陷;操作作管理不不当(不不能预测测)。()解解决方法法:设法法延长期,它它是产品品的主要要使用期期,也是是可靠性性指标的的主要评评估期。)耗损损故障期期wasste breeakddownn peeriood()特特点:故故障率随随工作时时间延长长而上升升,维修修费用,工作作效果。()原原因:磨磨损间隙隙,疲劳劳、腐蚀蚀等引起起。设备备中某些些零件已已老化,耗耗损衰竭竭了,失失效率不不断上升升了。()解解决方法法:期到来来之前进进行检修修。可使使故障期期推迟到到来。、其它它的故障障规律曲曲线(见
23、见图)(并并非所有有产品的的规律)四、故故障模式式、故障障机理及及故障分分布、机械械产品:磨损、腐腐蚀、疲疲劳、断断裂等均均为故障障模式。、电器器产品:短路、漏漏电等均均为故障障模式。第二章摩擦、磨磨损ruub、weaar摩擦的的基本理理论一、固体体的表面面特性、表面面形貌表面形貌貌也就是是微观粗粗糙度和和宏观粗粗糙度(即即波纹度度)。如如图所示示,88。、金属属的晶体体结构金属在固固态下都都是晶体体,即由由原子有有规则的的排列。如如图所示示,88。金属元素素中,约约有900%以上上的金属属晶格属属于以下下三种晶晶格形式式:体心立方方晶格,如如图一一所示示。面心心立方晶晶格,如如图一一所示示。
24、密排六方方晶格,如如图一一所示示。、表面面能表面中全全部分子子所具有有的额外外势能的的总和叫叫做表面面能。它它是内能能的一种种形式。、表面面膜)物理理吸附膜膜:当气体或或液体与与固体表表面接触触时,由由于分子子或原子子相互吸吸引的作作用力而而产生的的吸附叫叫做物理理吸附。这这种吸附附所形成成的膜叫叫物理吸吸附膜。)化学学吸附膜膜:由于极性性分子的的有价电电子与基基体表面面的电子子发生交交换而产产生的化化学的结结合力,使使极性分分子定向向排列,吸吸附在金金属的表表面上所所形成的的吸附膜膜叫做化化学吸附附膜。)化学学反应膜膜:由于润滑滑油中的的硫、磷磷、氯等等元素与与金属表表面进行行化学反反应,二
25、二者之间间的价电电子相互互交换,而而形成一一种新的的化合物物膜层叫叫做化学学反应膜膜。)氧化化膜:表面氧化化形成具具有化学学吸附性性质的反反应膜。除除金以外外氧对所所有金属属都能形形成化学学吸附反反应生成成氧化膜膜。、金属属表面层层的实际际结构(如如图,9)二、固体体表面的的接触(如图,)、名义义(几何何)接触触面积n:它是两接接触固体体几何界界面的边边界所确确定的面面积。如如图,。naab,n与所加加载荷无无关。、轮廓廓接触面面积pp:它是物理理接触表表面被压压皱部分分的面积积。如图图,P10中虚虚线范围围内面积积的综和和。PP的大小小与表面面所承受受的载荷荷有关。、真实实接触面面积rr:在
26、轮廓接接触面积积内,各各真实接接触部分分微小面面积之和和叫真实实接触面面积,如如图中虚虚线内黑黑点的各各个面积积之和,它它只是名名义(几几何)接接触面积积的几百百分之一一到几万万分之一一。三、摩擦擦理论rrub theeoryy1、摩擦擦的概念念)定定义:当两两个相互互接触的的物体,在在外力作作用下产产生相对对运动或或具有相相对运动动趋势时时,在表表面之间间将产生生阻止其其发生相相对运动动或具有有相对运运动趋势势的作用用,这种种现象称称为摩擦擦。而这这种阻止止发生相相对运动动或相对对运动趋趋势的力力称为摩摩擦力。)摩擦擦的种类类:()按按摩擦副副表面的的润滑状状态分干摩擦擦dryy ruub:
27、两两摩擦表表面间即即无润滑滑油又无无湿气的的摩擦。常常指名义义上无润润滑的摩摩擦。如如刹车带带与轴之之间的摩摩擦、火火车车轮轮与铁轨轨的摩擦擦、纺织织机械上上的摩擦擦。边界摩摩擦boounddaryy (bbordder) yuub:两两摩擦表表面间存存在一层层极薄的的润滑油油膜(00.1m),其摩擦擦和磨损损并不取取决于润润滑剂的的粘度,而而取决于于两摩擦擦表面的的特性和和润滑剂剂的特性性的摩擦擦。如齿齿轮轮齿齿表面间间的摩擦擦即为边边界摩擦擦。液体摩摩擦liiquiid rrub:具有体体积特性性的流体体层隔开开的两固固体相对对运动时时的摩擦擦,既流流体粘性性引起的的摩擦。因为摩擦发生在流
28、体内部,所以磨损最小。如正常运转的曲轴与滑动轴承之间的摩擦。半干摩摩擦seemi-dryy ruub:指指同时存存在着边边界摩擦擦和干摩摩擦时的的摩擦。如发动机工作时,气缸上部和活塞环(特别是上死点时第一道活塞环附近)之间的摩擦。半液体体摩擦ssemii- lliquuid rubb:指同同时存在在着边界界摩擦和和液体摩摩擦时的的摩擦。()按按摩擦副副的运动动形式分分 滑动摩擦擦:当相相互接触触表面相相对滑动动(或具具有相对对滑动的的趋势)时时叫滑动动摩擦。 滚动摩擦擦:物体体在力矩矩作用下下沿着接接触表面面滚动时时的摩擦擦。()按按摩擦副副的材质质分 金属材料料的摩擦擦:摩擦擦副由金金属材料
29、料组成的的摩擦。如如钢、铸铸铁及有有色金属属等。非金属属材料的的摩擦:摩擦副副由非金金属材料料组成的的摩擦。如如高聚合合物、与与金属材材料配对对时。()按按摩擦副副的工况况条件分分 一般工况况的摩擦擦:即常常见的工工况(速速度、压压力、温温度)下下的摩擦。 特殊工况况下的摩摩擦:指指在高速速、高温温、高压压、低温温、真空空等特殊殊工况下下的摩擦擦。、古古典摩擦擦定理)摩擦擦力的大大小与作作用于摩摩擦面的的法向载载荷成正正比,即即摩擦系系数为常常数。)摩擦擦力的大大小与表表观接触触面积无无关,既既同一材材料的物物体不论论其大小小如何,其其摩擦系系数相同同。)静静摩擦力力大于动动摩擦力力。亦静静摩
30、擦系系数fj大于动动摩擦系系数fd。)摩摩擦力与与滑动速速度无关关。磨损损原理及及减少磨磨损的途途径一、概概述、磨损损weaar (andd teear):相互互接触的的物体在在相对运运动时,表表层材料料不断发发生损耗耗的过程程或者产产生残余余变形的的现象。、磨磨损量的的表示方方法:)线磨磨损:它它是以摩摩擦表面面法向尺尺寸的减减少量来来计量的的,用h表示。也也可用线线磨损率率来表示示,即滑滑动单位位路程摩擦表表面法向向尺寸的的减少量量。hL)体积积磨损:它是以以单位面面积上的的减少量量来计量量的,用用表示示。也可可用体积积磨损率率来表示示,即单单位面积积内滑动动单位路路程表表面物质质体积的的
31、减少量量。L)质量量磨损量量:它是是以单位位面积内内表面物物质质量量的损失失来计量量的,用用表示示。也可可用质量量的磨损损率来表示示,即单单位面积积内滑动动单位路路程表表面物质质质量的的损失量量。L)比磨磨损率:单位载载荷作作用下,滑滑动单位位路程所磨去去的体积积或质量量。或或二、磨损损类型1、粘着着(结)磨损cooherre wwearr)定义义:摩擦擦副相对对运动时时,由于于固相焊焊合,接接触点表表面的材材料由一一个表面面转移到到另一表表面的现现象称粘粘着磨损损。)过程程:微凸凸体接触触滑动塑性变变形剪切表面膜膜破坏温升软化和和熔化粘着继续滑动动剪断金属转转移形成新新的粘着着点)粘着着磨损
32、影影响因素素:()材材料特性性的影响响:a、摩擦擦副材料料的互溶溶性:互互溶性,磨损损,反之之相反b、多项项金属与与单项金金属:多多项金属属粘着倾倾向,磨损。c、晶体体结构:六方晶晶体较面面心立方方或体心心立方晶晶体结构构的金属属,f,磨损损。d、材料料的硬度度:硬度度,磨损损。e、摩擦擦副配对对:金金属非非金属,磨磨损。f、脆性性材料与与塑性材材料:脆性材材料磨损损。 ()压力力的影响响:,磨损损,到临界界值后,粘粘着磨损损。 ()温度度的影响响:tt,粘着着磨损。a、摩擦擦副表面面材料的的性能改改变: tt,硬度度,粘着着倾向,磨损。 tt,相相变,熔熔化,粘粘着倾向向,磨损。b、化合合物
33、薄膜膜生成: tt,氧化化薄生成成,磨损。c、润滑滑剂性能能改变:tt,油膜膜变稀,氧氧化或燃燃烧,油油膜破坏坏,磨损损。d、滑动动速度:图2-10PP12,磨损。临临时,磨磨损最利利害。临临时,粘着着磨损。、磨磨料(粒粒)磨损损abrrasiive weaar)定义义:在摩摩擦过程程中,因因硬颗粒粒或硬的的凸出物物,冲刷刷摩擦表表面而引引起材料料脱落的的现象称称磨料(粒粒)磨损损。)过过程:()磨料料对摩擦擦表面进进行微量量切削过过程。()磨料料作用使使摩擦表表面受交交变接触触应力和和变形,使使表面疲疲劳破坏坏。()对塑塑性较大大的材料料,磨料料(粒)在在力的作作用下,压压入表面面而产生生压
34、痕,从从表面层层上挤压压出剥落落物。)磨磨料(粒粒)磨损损的影响响因素()材材料硬度度:材料料硬度,磨损损。()磨磨料(粒粒)硬度度:磨料料(粒)硬硬度,磨损。()磨磨料(粒粒)粒度度:磨料料(粒)粒粒度,磨损。、疲疲劳磨损损fattiguued (tiiredd) wwearr)定定义:两两接触表表面作滚滚动或滚滚动滑动动复合运运动摩擦擦时,因因周期性性载荷作作用下,使使表面产产生变形形和应力力,从而而使材料料导致裂裂纹和分分离出微微片或颗颗粒的磨磨损称疲疲劳磨损损。)疲疲劳磨损损的过程程:()裂裂纹起源源于摩擦擦表面:特点:磨磨屑呈片片状,断断口颜色色较暗。()裂裂纹起源源于次表表面:纯滚
35、动时时,最大大剪切应应力作用用于距表表面约00.7668b(b为接触触半径)的的深度处处。若此此处材料料强度低低或有缺缺陷,将将会首先先产生塑塑变,经经过一定定循环之之后,产产生疲劳劳裂纹,裂裂纹沿着着最大剪剪切应力力的方向向或夹杂杂物的分分布走向向发展,直直致表面面形成材材料脱落落。特点:裂裂纹扩展展缓慢,断断口较亮亮。()裂纹纹起源于于硬化层层和心部部过渡区区:经表面强强化处理理(渗碳碳、淬火火)的零零件,其其接触疲疲劳裂纹纹起源于于表面硬硬化层和和心部交交界过渡渡区。特点:裂裂纹发展展一般先先平行于于表面,经经过扩展展一段后后再垂直直或倾斜斜于接触触表面向向外发展展。先是是小麻点点剥落,
36、然然后很快快大块剥剥落,这这类的剥剥落深度度一般较较大。)影影响因素素:()材料料因素:a、冶金金质量:质量,缺陷陷少,疲疲劳源,疲劳磨磨损。 bb、组织织结构状状态:未未溶碳化化物的尺尺寸大,分分布不均均,疲劳劳磨损。 c、硬硬度:硬硬度,疲劳劳磨损。()表面面粗糙度度:表面面粗糙度度,抗疲疲劳磨损损性能,疲劳劳磨损。()残余余应力:表面残残余压应应力,疲疲劳磨损损。表面残余余拉应力力,疲劳劳磨损。()润滑滑油:粘粘度,疲劳劳磨损。、腐腐蚀磨损损corrrodde wwearr:)定义义:在摩摩擦过程程中,金金属同时时与周围围介质发发生化学学或电化化学反应应,产生生物质损损失,称称腐蚀磨磨损
37、。)腐蚀蚀磨损类类型:()氧化化磨损:在摩擦擦过程中中,金属属与空气气中的氧氧或润滑滑油中的的氧起反反应生成成氧化膜膜时的磨磨损。()特殊殊介质的的腐蚀磨磨损:在在摩擦过过程中,金金属与酸酸、碱、盐盐等特殊殊介质起起化学腐腐蚀作用用时的磨磨损。()穴蚀蚀:固体体相在气气蚀状态态的液体体运动下下而产生生的表面面破坏。)腐蚀蚀磨损过过程:与与周围介介质发生生化学反反应生成腐腐蚀产物物摩擦脱脱落露出新新鲜机体体生成腐腐蚀产物物摩擦脱脱落)影影响因素素:()氧化化膜硬度度o与机体体金属硬硬度mm的比值值:a、当oHmm时,磨磨损。b、当oHm时,载载荷小时时,磨损损。载荷荷大时,磨磨损。c、当o与Hm
38、都高高时,磨磨损。()氧氧化膜的的性质:(指与与基体结结合强度度)脆性氧化化膜与基基体结合合强度,易磨磨掉。如如铝氧化化膜。韧性性氧化膜膜与基体体结合强强度,不易易磨掉。如如钢氧化化膜。()滑动动速度:滑动动速度,氧化化磨损(如图图10中a)所示示)。()接触触压力(如如图10中b)所示示):当,氧氧化磨损损,当0时,氧氧化磨损损最大。后后减小,再再增加(0为某一一值)。当临界压压力后,转转为粘着着磨损,且且磨损急急剧。(PP0时,主主要成分分为ee,Fee2O3和Fe3O4。)、微微动磨损损smaall movve wwearr (ssligght vibbrattionn weear):)
39、定定义:两两接触表表面由于于受相对对低振幅幅振荡运运动而产产生的磨磨损称微微动磨损损。)微动动磨损的的发生过过程:接接触压力力使摩擦擦副表面面的凸起起部分发发生塑性性变形和和粘着。小小振幅振振动使粘着着点剪切切脱落露出基基体金属属表面这些脱脱落颗粒粒及新表表面又与与大气中中的氧反反应,生生成以三三氧化二二铁(FFe2O3)为主主的氧化化物;磨磨屑呈红红褐色,如如有润滑滑油则流流出红褐褐色胶体体。这些些氧化物物不易排排出,故故在摩擦擦面起着着磨料磨磨损的作作用。如如此循环环不止。若若振动应应力很大大时,微微动磨损损处能形形成表面面应力源源,由疲疲劳裂纹纹发展引引起完全全的破坏坏(断裂裂)。)影响
40、响因素:a、载荷荷(w)的影响响:,微微动磨损损。超过过临界值值后,微微动磨损损。b、相对对湿度:湿度,微动磨磨损。c、振幅幅:振幅幅,微动动磨损。d、润滑滑剂:一一般情况况影响不不大,但但有润滑滑剂,微微动磨损损。e、材料料性能:材料的的硬度,微动动磨损。三、减减少磨损损的途经经、结构构设计方方面要求求结构合合理,保保证零件件的强度度、刚度度,防止止应力集集中,有有良好的的冷却方方式和润润滑方式式等。、摩摩擦副材材料的选选择选择磨合合性好,耐耐磨,热膨膨胀系数数小,耐耐热性好好,高温温耐磨性性好等。配配对时注注意避免免同种金金属配对对,不选选择纯金金属,而而选择合合金或异异种金属属配对。、加
41、工工、装配配工艺方方面加工、装装配工艺艺合理,并并且要保保证质量量。、表面面处理方方面)冷作作硬化工工艺:冷冷压光工工艺等。)表面面淬火和和化学处处理工艺艺:火焰焰淬火,高高频淬火火,渗碳碳淬火,气气体软氮氮化,渗渗硫,渗渗硼等。)表面面复盖工工艺:推推焊,喷喷涂,喷喷焊,电电镀等。、冷却却、润滑滑方面:选择合理理的冷却却、润滑滑方式和和冷却剂剂、润滑滑剂。、使用用管理方方面:避免免违章作作业,注注意维护护保养。如如机器一一起动就就开高速速,满负负荷运转转或在高高速,满满负荷运运转中一一下就停停车,油油温、水水温过高高或过低低也不及及时处理理等等。第三章无损损探伤nnot dammagee f
42、llaw dettecttionn磁粉粉探伤maggnettic powwderr (fforcce)fflaww deetecctioon一、磁粉粉探伤的的原理和和特点、原理理:将铁磁性性工件置置于磁场场中被磁磁化,如如果工件件的表面面或近表表面存在在有缺陷陷(气孔孔、裂纹纹、夹杂杂、疏松松等)时时,磁力力线在此此处会发发生偏散散现象,一一部分磁磁力线绕绕过缺陷陷暴露在在空气中中,产生生漏磁现现象,这这种漏磁磁就在工工件表面面形成一一对N,S极的局局部磁场场,如果果撒上磁磁铁粉,局局部磁场场的磁极极便吸附附磁铁粉粉而显示示缺陷的的位置,形形状和大大小。如如图3-1P116。、特点点:)磁磁粉
43、探伤伤只适用用于铁磁磁性工件件(铁、钴钴、镍及及其合金金);)磁磁粉探伤伤只能检检查出工工件的表表面及近近表面存存在的缺缺陷;)磁磁粉探伤伤只能检检查出与与磁力线线垂直或或成一定定角度的的缺陷。二、磁磁化方法法、纵向向磁化:是指工件件磁化后后,所产产生的磁磁力线方方向与工工件的轴轴线方向向(或纤纤维方向向)一直直的磁化化方法。如如图所示示。、周向向磁化:是指工件件磁化后后,所产产生的磁磁力线方方向是圆圆周方向向或与工工件轴线线方向垂垂直的磁磁化方法法。如图图所示。、综合合磁化:纵向磁化化和周向向磁化同同时存在在称为综综合磁化化。综合磁化化时,周周向磁化化一般用用交流电电,纵向向磁化一一般用直直流电。一一般固定定式磁力力探伤机机都可以以分别进进行纵向向磁化,周周向磁化化和综合合磁化。如如图所示示。三、磁磁粉探伤伤的磁化化电流、磁磁化电流流的种类类:)交交流电:有集肤肤效应,可可探离表表面.mm;)直直流电:无有集集肤效应应,可探探离表面面mm;为确确保安全全,一般般用低压压(伏)大大电流。、磁化化方式:)连连续式:在探伤伤过程中中,一直直通以电电流;)冲冲击式:以大电电流在短短时间内内将工件件磁化,断断电后利利用剩磁磁探伤。又又称剩磁磁式。适适用于剩剩磁性强强的材料料和大的的工件。、磁化化电流的的大小:周向向磁化电电流的选选择见表表,纵纵向磁化化电流一一般