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1、复习复习1、振动测量法，根据测得的哪些参数，进行分析，进而做出诊断?p692、上面的几个参数分别可以反映怎样的信息？p703、油样分析法主要分哪3种？p734、接触式温度传感器有哪4种？p725、无损检测包括哪5种方法？P75766、超声波检测的优缺点3/29/20231复习复习7、射线检测可否探测缺陷的深度8、磁粉检测能否确定缺陷的位置、大小和形状，缺陷的深度呢？p769、渗透探伤可否确定缺陷的深度？P7610、采用测振仪对设备进行人工巡回监测，并根据设定的标准来判别设备是否处于正常状态的机械故障诊断方法是_法。p673/29/20232机电设备故障诊断与维修机电设备故障诊断与维修授课：关晓
2、光授课：关晓光3/29/20233第三章第三章 机械设备的维护及修复机械设备的维护及修复3.1 设备的维护3.2 故障诊断技术3.3 零件的修复技术3.4 机械设备的大修理3/29/20234 机械设备中的零件经过一定时间的运转，难免会因磨损、腐蚀、氧化、刮伤、变形等原因而失效，为节约资金减少材料消耗为节约资金减少材料消耗，采用合理的、先进的工艺对零件进行修复是十分必要十分必要的。许多情况下，修复后的零件质量和性能可以达到可以达到新零件的水平，甚至可以超过甚至可以超过新零件。3/29/202353.3 零件的修复技术零件的修复技术3.3.1 钳工修复与机械修复钳工修复与机械修复1、钳工修复：包
3、括铰孔、研磨、刮研、钳工修补（如修补键槽、螺纹孔、铸件裂纹等）3/29/202363.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复（1）铰孔 铰孔是利用铰刀进行精密孔加工和修整性加工的过程，它能提高零件的尺寸精度和减少表面粗糙度，主要用来修复各种配合配合的孔，修复后其公差等级可达IT7IT9，表面粗糙度可达Ra0.83.2m3/29/202373.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复补充公差等级知识补充公差等级知识1）IT01、IT0、IT1级一般用于高精度量块和其他精密尺寸标准块的公差，他们大 致相当于量块的1、2、3级精度的公差。2）IT2IT5级用于特别精密零件的配合。3
4、）IT6（孔到IT7）级用于要求精密配合的情况。例如机床中一般传动轴和轴承的 配合，齿轮、带轮和轴的配合。4）IT7IT8级用于一般精度要求的配合。例如一般机械中速度不高的轴和轴承的 配合，在重型机械中用于精度要求较高的配合，在农业机械中则用于较重要的配合。5）IT9IT10级常用于一般要求的地方，或精度要求较高的槽宽的配合。6）IT11IT12级用于不重要的配合。7）IT12IT18级用于未注尺寸公差的尺寸精度，包括冲压件、铸锻件及其他非配 合尺寸的公差等。3/29/202383.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复补充粗糙度知识补充粗糙度知识3/29/202393.3 零件的修
5、复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复（2）研磨 用研磨工具和研磨剂，在工件上研掉一层极薄表面层的精加工方法叫研磨。研磨可使工件表面得到较小的表面粗糙度值、较高的尺寸精度和形位精度。3/29/2023103.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复（3）刮研 用刮刀从工件表面刮去较高点，再用标准检具（或与之相配的件）涂色检验的反复加工过程称为刮研。刮研用来提高工件表面的形状精度、尺寸精度、接触精度、传动精度和减小表面粗糙度值，使工件表面组织致密，并能形成比较均匀的微浅凹坑，创造良好的存油条件。创造良好的存油条件。3/29/2023113.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复（
6、3）刮研（平面&曲面）刮研是一种间断切削的手工操作，它不仅具有切削量小、切削力小、产生热量小、夹装变形小的特点，而且又不存在机械加工中不可避免的振动、热变形等因素，所以能获得很高的精度和很小的表面粗糙度值。可以根据实际要求把工件表面刮成中凹或中凸等特殊形状，这是机械加工不容易解决的问题；刮研是手工操作，不受工件位置和工件大小的限制。3/29/2023123.3 零件的修复技术零件的修复技术钳工修复钳工修复（4）钳工修补 1）键槽。当轴或轮毂上的键槽只磨损或损坏其一时，可把磨损或损坏的键槽加宽，然后配置阶梯键。当轴或轮毂上的键槽全部损坏时，允许将键槽扩大10%15%，然后配置大尺寸键。当键槽磨损
7、大于大于15%时，可按原键槽位置将轴在圆周上旋转60或90，按标准重新加工键槽。加工前需要把旧键槽用电、气焊填满并修整 2）螺纹孔。当螺纹孔产生滑牙或螺纹剥落时，可先把螺纹孔钻去，然后攻出新螺纹133.3 零件的修复技术零件的修复技术3.3.1 钳工修复与机械修复钳工修复与机械修复2、机械修复：利用机械连接，如螺纹连接、键连接、铆接、过盈连接等使磨损、断裂、缺损的零件得以修复的方法称为机械修复法。包括局部更换法、换位法、镶补法、金属扣合法、修理尺寸法、塑性变形法等。优点优点：不会产生热变形缺点缺点：受零件结构、刚度、强度的限制，难以加工硬度高的材料，难以保证较高精度3/29/2023143.3
8、 零件的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（1）局部更换法：若零件的某个部位局部损坏严重，而其他部位仍完好，一般不宜将整个零件报废。可把损坏的部分去除，重新制作一个新的部分，并以一定的方法使新换上的部分与原有零件的基本部分连接在一起成为整体，从而恢复零件的工作能力。3/29/2023153.3 零件的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（2）换位法：有些零件由于使用的特点，通常产生单边磨损，或磨损有明显的的方向性，对称的另一边磨损较小。如果结构允许，在不具备彻底对零件进行修复的条件下，可以利用零件未磨损的一边，将它换一个方向安装即可继续使用。这种方法称为3/29/2023163.3 零件
9、的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（3）镶补法：在零件磨损或断裂处补以加强板或镶装套等，使其恢复功能。一般中小型零件断裂后，可在裂纹处镶加补强板，用螺钉或铆钉等将补强板与零件连接起来；对于脆性材料，在裂纹端头钻止裂孔。3/29/2023173.3 零件的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（4）金属扣合法：借助高强度合金材料制成的扣合连接件（波形键），在槽内产生塑性变形来完成扣合作用，以使裂纹或断裂部位重新连接成一个整体。该方法适于适于不易焊补的钢件和不允许有较大变形的铸件，以及有色金属件，尤其对大型铸件的裂纹或折断面的修复效果更为突出3/29/2023183.3 零件的修复技术零件的
10、修复技术金属扣合法金属扣合法（1）强固扣合法：先在垂直垂直于裂纹方向或折断面的方向上，按要求加工出具有一定形状和尺寸的波形槽，然后将用高强度合金材料制成的其形状、尺寸与波形槽相吻合的波形键镶嵌入槽中，并在常常温下锤击温下锤击使之产生塑性变形而充满整个槽腔，将开裂的两部分牢固地连接成一体。此法适用于修复壁厚840mm的一般强度要求的机件。3/29/2023193.3 零件的修复技术零件的修复技术金属扣合法金属扣合法（1）强固扣合法：对波形键材料的要求p79 具有足够的强度、良好的韧性，经热处理后质软，适于锤击 加工硬化性好，且不发脆，使锤击后抗拉强度有较大提高 用于高温工作条件下的波形键，还应考
11、虑选用的材料是否与机件膨胀系数一致，否则工作时出现脱落或胀裂机体现象3/29/2023203.3 零件的修复技术零件的修复技术金属扣合法金属扣合法（2）强密扣合法p80：对有密封要求的修复件，如高压气缸和高压容器等防泄对有密封要求的修复件，如高压气缸和高压容器等防泄漏零件，应采用强密扣合法进行修复漏零件，应采用强密扣合法进行修复。3/29/2023213.3 零件的修复技术零件的修复技术金属扣合法金属扣合法（3）优级扣合法：该方法适用于承受高载该方法适用于承受高载荷且壁厚大于荷且壁厚大于40mm的的机件机件。3/29/2023223.3 零件的修复技术零件的修复技术金属扣合法金属扣合法（4）热
12、扣合法：利用热胀冷缩热胀冷缩的原理，将一定形状的扣合件经过加热后扣入已在裂纹处加工好的形状尺寸与扣合件相同的凹槽中，扣合件冷却后将裂纹箍紧，从而达到修复的目的。3/29/2023233.3 零件的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（4）金属扣合法：其特点是：修复后的零件具有足够的强度和良好的密封性；修复的整个过程在常温下进行，不会产生热变形热变形；波形槽分散排列，波形键分层装入，逐片锤击，不产生应力集中；操作简单，使用的工具简单，便于就地修理。该方法的局限性局限性是不适于修复厚度8mm以下以下的铸件及振动剧烈的工件，修复效率低3/29/2023243.3 零件的修复技术零件的修复技术机械修
13、复机械修复（5）修理尺寸法：修理时不考虑原来的设计尺寸，采用切削加工或其它加工方法恢复失效零件的形状精度、位置精度、表面粗糙度和其它技术条件，从而获得一个新的尺寸新的尺寸，这个尺寸称为修理尺寸。而与此配合的零件则按这个尺寸制作新件或修复，这种方法称为修理尺寸法3/29/2023253.3 零件的修复技术零件的修复技术机械修复机械修复（6）塑性变形法：（例1&例2）利用外力的作用使金属产生塑性变形，恢复零件的几何形状，或使零件非工作部分的金属向磨损部位移动，以补偿磨损掉的金属，恢复零件工作表面原来的尺寸精度和形状精度。分冷塑性变形和热塑性变形两种，常用的方法有镦粗、扩径、镦粗、扩径、压挤、延伸、
14、滚压、校正压挤、延伸、滚压、校正等。主要用于修复对内外部尺寸无严格要求的零件或整修零件主要用于修复对内外部尺寸无严格要求的零件或整修零件的形状等的形状等3/29/2023263.3 零件的修复技术零件的修复技术3.3.2 焊接修复焊接修复焊接工艺优点优点：具有较广的适用性，能用以修复多种材料和多种缺陷的零件不受工件尺寸、形状和工作场地的限制。同时修复的产品具有很高的结合强度设备简单、生产率高和成本低等。缺点：缺点：是由于焊接温度很高而引起金属组织的变化和产生热应力以及容易出现焊接裂纹和气孔等。3/29/2023273.3 零件的修复技术零件的修复技术1 焊补焊补（1）铸铁件焊补 铸铁焊接性较差
15、焊接性较差，在焊接过程中可能出现裂纹、气孔、白口组织及变形等缺陷。对铸铁件进行焊补时，应采取一些必要的技术措施保证焊接质量，如选择性能好的铸铁焊条、做好补前准备工作（清洗、预热等），焊后要缓冷。焊补的铸件主要是灰铸铁，白口铸铁灰铸铁，白口铸铁则很少应用。3/29/2023283.3 零件的修复技术零件的修复技术1 焊补焊补（2）有色金属件焊补p83 有色金属导热性好、热膨胀系数大、熔点低、高温状态下脆性较大及强度低，很容易氧化，所以可焊性差，焊补比较复杂和困难。1）铜及铜合金件的焊补（常用火焰钎焊）2）铝及铝合金件的焊补3/29/2023293.3 零件的修复技术零件的修复技术1 焊补焊补（3
16、）钢件的焊补 对钢件的焊补主要是为了修复裂纹修复裂纹和补偿磨损尺寸补偿磨损尺寸。碳含量碳含量对钢件的可焊性影响最大。焊补前的热处理状态对焊补质量也有影响，含碳或合金元素很高的材料都需经热处理后才能使用，损坏后如不经退退火火就直接焊补比较困难，易产生裂纹3/29/2023303.3 零件的修复技术零件的修复技术1 焊补焊补针对中、高碳钢，避免裂纹的措施（补充补充）：（1）焊前预热（2）先用抗裂纹性能好的低氢焊条（3）层间锤击（4）焊后缓冷、热处理3/29/2023313.3 零件的修复技术零件的修复技术1 焊补焊补焊接符号焊接符号3/29/2023323.3 零件的修复技术零件的修复技术1、退火
17、退火：把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温。目的是降低硬度，改善内部组织结构、消除内部应力2、正火正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效 果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理3、淬火淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水 溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆4、回火回火将淬火后的钢件在高于室温而低于 710的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火3/29/2023333.3 零件的修复技术零件的修复技术焊接方法介绍：手工电弧焊手工电弧焊3/29/
18、2023343.3 零件的修复技术零件的修复技术焊接方法介绍：CO2气体保护焊气体保护焊3/29/2023353.3 零件的修复技术零件的修复技术焊接方法介绍：氩弧焊氩弧焊3/29/2023363.3 零件的修复技术零件的修复技术焊接方法介绍：埋弧焊埋弧焊3/29/2023373.3 零件的修复技术零件的修复技术2 堆焊堆焊 堆焊是焊接工艺方法的一种特殊应用。它的目的不是为了连接机件，而是借用焊接手段改变金属材料厚度和表面的材借用焊接手段改变金属材料厚度和表面的材质质，即在零件上堆焊一层或几层所希望的性能的材料。这些材料可以是合金，也可以是金属陶瓷金属陶瓷。3/29/2023383.3 零件的
19、修复技术零件的修复技术2 堆焊堆焊其主要工艺特点是：（1）堆焊层金属与基体金属有很好的结合强度结合强度（2）堆焊层金属具有很好的耐磨性和耐腐蚀性耐磨性和耐腐蚀性；（3）堆焊形状复杂的零件时，对基体金属的热影响较小热影响较小，可防止焊件变形和产生其它缺陷（4）可以快速得到大厚度的堆焊层快速得到大厚度的堆焊层，生产率高3/29/2023393.3 零件的修复技术零件的修复技术2 堆焊堆焊轧辊的堆焊：（1）轧辊的准备：车削加工去除表面全部缺陷，大型旧轧辊堆焊前要退火（550650）消除其疲劳应力（2）轧辊预热，层间温度不得低于预热温度50（3）堆焊（4）冷却与消除内应力，焊后立即回火处理（150200）（5）表面加工3/29/2023403.3 零件的修复技术零件的修复技术3 钎焊钎焊 采用比基体金属熔点低的金属材料作为钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于基体金属融化温度高于钎料熔点、低于基体金属融化温度，利用液态钎料润湿基体金属，填充接头间隙并于基体金属相互扩散实现连接的一种焊接方法。适用于适用于对强度要求不高强度要求不高的零件产生裂纹或断裂的修复，尤其适用于低速运动零件的研伤、划伤等局部缺陷的修复 优点是接头光滑平整、工艺简单3/29/202341