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1、液压传动 1 1第一章 设备管理与维修的基础知识第一节 机械设备的老化第二节 机械设备的故障第三节 维修的经济技术分析1液压传动 2 2第一节 机械设备的老化有形老化无形老化综合老化一.有形老化：设备实体发生摩擦、磨损等现象。主要表现在：1、零件的原始尺寸，甚至形状发生改变2、零部件之间的公差配合性质发生变化，精度降低3、零件破坏 零件的磨损、加工精度的降低。2液压传动机械设备维修 可以利用下面的经济指标估价机械设备的有形老化： 一设备的有形老化程度(用占其再生产价值的百分 比表达） R 一修复全部老化零件所用的修理费用； K 一在确定设备老化程度时该种设备再生产的价值。 设备有形老化程度指标
2、不能超过KHJ液压传动机械设备维修KHJ液压传动机械设备维修5二. 无形老化（经济老化）由于非使用和非自然力作用引起的设备的价值损失。1、技术进步生产同种产品的效率提高，成本降低，导致原设备的贬值2、由于新设备的出现导致原来设备价值的相对降低。 在技术进步影响下的无形老化程度，用设备价值降低系数来表示，即 1(K0-K1)/K0=1-K1/K0 式中 1 设备无形老化程度； K0 设备的原始价值； K1考虑到第I、 II种无形老化内设备的再生价值。5KHJ5液压传动机械设备维修6 两种老化共同造成的设备的贬值。 残余价值是指机器设备、房屋建筑物或其他有形资产等在不能继续使用前提下，拆除变现的价
3、值估计数额 。用K表示 设备有形老化的残余价值(用原始价值的比率表示)为1-p；设备无形老化的残余价值(用原始价值的比率表示)为1-1 ；两种老化同时发生后的设备残余价值为(1-p)(1-1 ） 计算设备综合老化程度的公式: =1-(1-p)(1-1）式中 设备综合老化程度(用原始价值的比率表示)三. 综合老化6KHJ6液压传动机械设备维修7 任何时刻设备在两种老化作用下的残余价值K，可用下式表示： K=（1- ）K0 K= (1- ）K0=1-1+(1-p)(1-1 ) K0 = （1-R/K1 )1- (K0 K1)/ K0 K0 = K1 R K值等于设备再生产的价值减去修理费用7KHJ
4、7液压传动机械设备维修8 例一：某设备的原始价值K0 30000元，当前需要修理，其修理费用R=10000元，若该种设备再生产时价值K122000元，求综合老化程度及两种老化后的残余价值。p=10000/22000=0.4551=(30000-22000)/30000=0.267=1-(1-p)(1-1 ）=1-(1-0.455)(1-0.267)=0.601 K=22000-10000=120008KHJ8液压传动机械设备维修91零件寿命的不平衡性和分散性2机械设备寿命的地区性和递减性 3机械设备性能和效率的递减性 对于各种机械设备的老化规律，应积极研究，制定出老化的极限，作为维修的依据。9
5、KHJ9液压传动机械设备维修10 有形老化严重的设备在修理之前常常不能正常工作：无形老化严重的设备却不影响它的继续使用 有形老化期与无形老化期接近：更换新设备。 有形老化期早于无形老化期：大修理或更换相似设备： 无形老化期早于有形老化期：更新或继续使用，需经 济上全面考虑 局部处理：有形老化修理；无形老化现代化的改装 完全处理：更换四、设备老化的处理10KHJ10液压传动机械设备维修11第二节 机械设备的故障（一）故障的概念 故障：是指整机或零部件在规定的时间和使用条件下不能完成规定的功能，或各项技术经济指标偏离了它的正常状况，但在某种情况下尚能维持一段时间工作，若不能得到妥善处理将导致事故。
6、 一. 故障的概念及其分类11KHJ11液压传动机械设备维修12 机械故障结构、机器或机械零件在尺寸、形状、材料性质方面的改变，使结构、机器或机械零件不能达到原设计要求的功能或者改变原有的各种参数。 例如：某些零部件损坏、磨损超限、焊缝开裂、螺栓松动，使工作能力丧失；发动机的功率降低；传动系统失去平衡和噪声增大；工作机构的工作能力下降；燃料和润滑油的消耗增加等，当其超出了规定的指标时，即发生了故障。故障的广义定义：故障是不合格的状态。 12KHJ12液压传动机械设备维修13目的：揭示、分析故障实质，选择适当诊断手段。1. 按故障对机械工作能力的影响分类：完全性故障-机器丧失主要功能，工作完全中
7、断；局部性故障-机器丧失部分功能，工作还能继续进行。2.按故障发生性质分类：间断性故障-只是短期内丧失某些功能，相加修理调试就能恢复；永久性故障-某些零部件己损坏，需要更换或修理才能恢复。13KHJ（二） 故障分类13液压传动机械设备维修143.按故障发生的快慢分类：突发性故障-不能靠早期试验或测试来预测的故障；渐进性故障-能够通过早期试验或测试来预测的故障。4. 按故障程度分类：破坏性故障-既是突发性又是完全性的故障；渐衰失效性故障-既是部分性又是渐进性故障。14KHJ14液压传动机械设备维修155. 按故障原因分类：磨损性故障-在设计设备时就预料到的正常磨损所造成的故障；错用性故障-由于使
8、用的应力超过设计规定值所造成的故障。固有的薄弱性故障-使用时的应力虽未超过规定值，但此值已不适用而导致的故障。6. 按故障发生、发展现律分类：随机故障-故障发生的时间是随机的；有规则故障-故障的发生比较有规则。可以从设备故障分布情况进行分析，寻找对策。15KHJ15液压传动机械设备维修第二节 机械设备的故障液压传动机械设备维修17KHJ液压传动机械设备维修故障模式是指设备故障的表现现象。1. 故障表现形式： 弹性变形、塑性变形、断裂、材料变化（金相变化、化学变化、核变化）2.诱发故障的因素：力-稳定力、不稳定力、周期力、随机力。时间-很短、短、长。温度-低温、室温、升温、稳定温度、不稳定温度、
9、周期变化温度、随机变化温度。作用环境-化学环境、核变环境。（三）故障模式18KHJ液压传动机械设备维修19KHJ液压传动机械设备维修n由作用力或温度诱发的弹性变形n屈服、韧性断裂、脆性断裂、凹痕疲劳n疲劳-高频、低频、热、表面、冲击、腐蚀、微动等疲劳。n腐蚀-直接化学腐蚀、电化学腐蚀、裂隙腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、侵蚀、穴蚀、氢损伤、生物腐蚀、应力腐蚀。n磨损-粘着、磨料、腐蚀、表面疲劳、形变、冲击、微动磨损等。n冲击-冲击断裂、变形、磨损、微动、疲劳等。n微动-微动疲劳、微动磨损、微动腐蚀等。n蠕变、热松弛、应力破坏、热冲击、咬死、剥落、放射性破坏、翘曲、蠕变翘曲、蠕变-疲劳等。 故障模式 腐蚀
10、 变形 侵蚀 摩擦 绝缘击穿 裂纹 磨损 其它 % 10.88 7.85 0.26 3.01 7.46 0.04 32.3 20.66 KHJ液压传动机械设备维修21( (一一) )可靠性的概念可靠性的概念产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。规定条件包括工作环境温度，负载情况，维护方式等多方面的条件（二）可靠性的度量（二）可靠性的度量二二. . 设备的可靠性设备的可靠性21KJ21液压传动机械设备维修22可靠性指标22KHJ22液压传动机械设备维修23n用数学方法（概率统计）来定量评价可靠性。n1. 可靠度 R(t)n指产品在规定的条件下，在规定时间内，无故障地完成其规定功能的
11、概率。nR(t) 表示：在一批同型机器中，工作到规定时间时，无故障的机器数量。 t，R(t) 0R(t)1n例：t =1000h，R(t) =0.95表示工作到1000小时，有95%的机器不出现故障。JHK23液压传动机械设备维修24n不同产品对可靠度R(t) 的要求不同。nR(t) 的允许值根据故障危险程度（故障后果）来选取。n重要产品，在规定的时间内，不允许有故障。要求： R(t) 0.9999，即 R(t) 1，即使在最恶劣的使用条件下，也不出现故障。n如果故障所造成的安全及经济损失不大，则R(t) 值允许低些。允许：0 R(t) 1，在规定的时间内，可能有或没有故障。当 R(t) 0
12、时，在规定的时间内，一般都有故障。 故障特点：容易排除，不会引起严重后果，经修理排除故障后，仍能正常继续工作。JHK24液压传动机械设备维修252.不可靠度F(t)又称故障概率 。 t，F(t) 0F(t)1可靠度 R(t) 与不可靠度F(t) 互补： R(t) +F(t) =1 R(t) =1F(t)JHK25液压传动机械设备维修26 例：现有10000个相同的零件，工作达200h有9500个零件末失效；工作达500h有9000个零件未失效，求零件在200h和500h的可靠度和失效概率。26KHJ26液压传动机械设备维修27零件可靠度可进行分级，并运用于不同的场合。27KJ27液压传动机械设
13、备维修28n3. 故障概率密度 f(t) n指故障的分布规律，是故障概率的导数： 已知 f(t) 的分布规律，可求出时间区段内的故障概率 F(t)： 故障概率 F(t) 与故障概率密度 f(t) 的关系。JHK28液压传动机械设备维修4、平均故障率产品在某一段时间内单位时间发生故障的概率式中： n(t)在t时间内发生故障的数量 N存在t时间内产品的平均残存数，它 等于这段时间开始时的残存数加上结尾时 的残存数被2除。KHJ液压传动机械设备维修 有800个元件在400h的使用时间内有32个出故障，求平均故障率。 N存=800+(800-32)/2=784瞬时故障率：例：HKJ液压传动机械设备维修
14、5、平均故障间隔期(MTBF)和平均寿命时间(MTTF) 对不可修复产品，从开始使用到失效前的平均工作时间，叫作平均寿命时间MTTF(Meam Time to Failure)。 对可修复产品，在相邻两次故障间的平均时间，称为平均故障间隔期MTBF(MeanTime Between Failure)。KHJ液压传动机械设备维修机械设备使用全过程分为：n磨合期（早期故障期）n正常使用期（随机故障期）n耗损期（磨耗故障期）时间磨合期正常使用期耗损期浴盆曲线故障率%(三) 故障规律KHJ液压传动机械设备维修KHJ液压传动机械设备维修341.早期故障期特点： 故障率高，但随时间增长，故障率很快下降，并
15、趋于稳定。产生原因：由设计、制造、安装等因素造成。2.随机故障期特点：故障率低而稳定，近似常数，与时间t关系不大。偶然因素引起故障，由于设计制造中潜在缺陷、 操作差错、不良维护、环境等因素所致。通过调试不能消除，更换零件不能预防。 时间长，约等于机器的使用期限。3.磨耗故障期特点： 故障率随时间增长而大大增加，是由机器本身物理、化学等变化导致磨损、疲劳、腐蚀等故障发生。34KHJ34液压传动机械设备维修35 A 时间故障率 B 时间故障率 C 时间故障率浴盆曲线磨合期不明显耗损期不明显 D 时间故障率 E 时间故障率 F 时间故障率随机期约为常数随机期约为常数随机期约为常数4. 其它故障规律特
16、点35KJ35液压传动机械设备维修361、三化标准化、系列化、通用化 标准化是指将产品(特别是零部件)的质量,规格,性能,结构等方面的技术指标加以统一规定并作为标准来执行。我国的标准已经形成一个庞大的体系,主要有国家标准,行业标准等。为了与国际接轨,我国的某些标准正在迅速向国际标准靠拢。常见的标准代号有GB,JB, ISO等等,他们分别代表中华人民共和国国家标准,机械工业标准,国际标准化组织标准。 系列化是指对同一产品,在同一基本结构或基本条件下规定出若干不同的尺寸系列。 通用化是指在不同种类的产品或不同规格的同类产品中尽量采用同一结构和尺寸的零部件。36KHJ设备设计原则36液压传动机械设备维修372、四好好造、好用、好卖、好修 维修性好的产品，能在最短的时间、以最低限度的资源（人力与技术水平、备件、维修设备和工具等）和最省的费用，经过维修使产品恢复到良好状态。可维修性既是产品可靠 性的必要补充，又是产品维修保障决策的重要依据。维修工作的核心是保证产品的可靠性。产品结构的简单性 、可互换性（系列化、通用化、标准化）、安全性、识别标记（防差错）等，对可维修性的重要设计准则，又是判断产品
