机电设备维修基础知识文档格式.docx

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设备维修体系；

发展概况和发展趋势；

机械零件的失效及其对策；

设备修理的一般工作过程和设备维修前的准备。

第一节设备维修体系

一、设备的劣化及补偿

机械设备在使用或者闲置过程中逐渐丧失其原有性能，或者与同类新型设备相比较性能较差，显得旧式化的现象称为设备的劣化。

设备的劣化可分为使用劣化，自然劣化和灾害劣化。

使用劣化是指设备在使用过程中，由于磨损和腐蚀所造成的耗损、冲击、疲劳和蠕变等所造成的损坏和变形，原材料的附着和尘埃的污染之类现象，使设备失去其原有的性能。

自然劣化是指设备在进厂之后不管使用与否，随着时间的流逝，或者受大气的影响而使材料老朽化，或者遭受意外的灾害而加快这种老朽化的速度的现象。

灾害劣化是指由于自然灾害，如暴风、水浸、地震、雷击、爆炸等使设备遭受破坏或设备性能下降的现象。

设备劣化还可分为绝对劣化和相对劣化。

绝对劣化就是设备的老朽化，即随着时间的流逝，设备逐渐损耗，逐渐老朽直至需要报废。

相对劣化是指原有的设备和新型设备相比较，性能低、质量差，因而显得旧式化的现象。

设备劣化导致设备技术性能下降，或者与新型设备相比，原有设备的技术性能较差，这一类劣化又称之为技术性劣化。

如果从设备的经济价值来看待，随着时间的流逝，其价值也在减少，这又称之为经济性劣化。

设备的劣化使设备的性能下降，故障增多，维修费用增加，其所生产的产品产量减少，质量下降，成本增高并且不能保证按期交货，职工的安全感和情绪下降等，造成各种损失。

对设备劣化的补偿方法有两种：

一是用新设备来替换已经劣化或损耗的旧设备，即进行设备更新；

二是在使用过程中通过检修进行局部性的补偿。

由于设备零部件的使用寿命是长短不齐的，因此用检修方法进行局部性的补偿，具有重要的经济意义。

图1-1为设备劣化的周期图。

从图中可以看出，设备由建设期进入投产期，其性能逐渐达到设计水平，进人稳定生产期。

如再经过革新改造，设备性能得到进一步提高，进入正常生产期。

在使用中设备逐渐劣化，每经过一次修理，恢复一定的性能，但设备性能仍呈下降的趋势。

这时，如果进行改造，设备性能就可能向新一代的设备靠近。

当设备性能急剧劣化，再修理得不偿失时，就应当进行更新。

图l-1设备劣化周期图

二、设备维修体系的三大侧面

随着设备技术的飞速发展，先进的设备需要先进的维修技术，更需要先进的管理模式。

当代设备维修涉及工种广泛，设备管理成为一门边缘的、综合的、系统的学科。

按照设备综合工程学的观点，设备维修具有三大侧面，既技术侧面、经济侧面和经营侧面。

技术侧面包括日常保养技术（润滑、清洁、紧固和调整）、设备诊断技术、修理技术以及设备的更新与改遁等；

经济侧面包括维修的经济性评价、维修费用和劣化损失、固定资产的转移和折旧等；

经营侧面包括维修的方针和目标、维修组织和人员、维修管理体系等。

设备维修的三个侧面之间有着密切的关系，技术侧面是以设备硬件为对象，从“物”的角度控制维修活动；

经济侧面是对设备进行的经济价值的考核，是从“钱”的角度控制维修活动；

经营侧面是从经营管理等软件的措施方面控制维修活动，即从“人”的角度控制维修活动。

三大侧面构成了一个完整的设备维修体系，缺一不可。

第二节设备维修技术的发展概况和发展趋势

机器的维护与修理和机器本身应该是结伴产生的，但其发展并不平衡，设备管理与有计划的预防性维修是最近几十年才发展起来的。

越是工业发达的国家，设备管理与维修工作发展得越迅速，投入的人力、物力、财力也越多。

随着工业生产的发展，设备维修的生产组

一、我国设备维修技术的发展概况

我国设备维修工作是在新中国成立后迅速建立、发展起来的。

党和国家对设备维修与改造工作很重视。

20世纪50年代开始尝试推行“计划预修制”。

随着国民经济第一个五年计划的执行，各企业陆续建立了设备管理组织机构，1954年全面推行设备管理周期结构和修理间隔期、修理复杂系数等一套定额标准。

1961年国务院颁布《国营工业企业工作条例（试行）》（即工业七十条），逐步建立了以岗位责任制为中心的包括设备维修保养制度在内的各项管理制度。

1963年机械工业出版社开始组织编写资料性、实用性很强的《机修手册》，使设备维修技术向标准化、规范化方向迈进了一大步。

在设备维修实践中，计划预修制”不断有所改革，如按照设备的实际运转台数和实际的磨损情况编制预修计划：

不拘束于大修、项修、小修的典型工作内容，针对设备存在的问题，采取针对性修理。

一些企业还结合修理对设备进行改装，提高设备的精度、效率、可靠性、维修性等。

这些已经冲破了原有‘‘计划预修制”的束缚。

与此同时，相继成立了中国机械工程学会及各级学术组织，开展了多方面的学术和技术交流活动，推动了我国设备维修与改造工作。

群众性的技术革新活动，也给设备维修与改造增添了异彩。

这一时期，我国工业企业的设备修理结构有两种形式：

一是专业厂维修；

二是企业自修。

20世纪70年代末，实行改革开放，加强了国际交往，国际交流不断，取得了可喜的成绩。

采取走出去、请进来等方法，学习、借鉴英国的“设备综合工程学”和日本的“全员生产维修（TPM）”，揭开了多向综合引进国外先进技术的序幕，并恢复全国设备维修学会活动，创办《设备维修》杂志，原国家经委增设设备管理办公室，1982年成立中国设备管理协会，1984年在西北工业大学筹建中国设备管理培训中心。

1987年国务院颁布《全民所有制工业交通企业设备管理条例》。

国内企业普遍实行“三保大修制”，一些企业结合自己的情况学习和试行“全员生产维修”，初步形成一个适合我国国情的设备管理与维修体制——设备综合管理体制，使我国设备维修工作进一步完善并走向正轨。

20世纪90年代，随着微电子技术、机电一体化等技术的不断成熟，特别是我国工业化水平的迅速提高，以技术改造和修理相结合的设备维修工作迅速发展。

这一时期，在设备维修制度上，普遍推行状态维修、定期维修和事后维修等3种维修方式，以定期维修为主、向定期维修和状态维修并重的方向发展（事后维修仍然存在）。

在修理类别上，大修、项修、小修3种类别已具有一定的代表性和普及性。

进入21世纪后，随着改革开放的不断深入，我国的社会主义市场经济不断完善，国外制造企业不断迁入我国，计算机技术、信号处理技术、测试技术、表面工程技术等不断应用于设备维修技术，改善性维修、无维修设计等得到迅猛发展。

随着设备的技术进步，企业的设备操作人员不断减少，而维修人员则不断增加（图1-2）。

另一方面，操作的技术含量不断降低，而维修的技术含量却在逐年上升（图1-3）。

现今的维修人员遇到的多是机电一体化，集光电技术、气动技术、激光技术和计算机技术为一体的复杂设备。

当代的设备维修已经不是传统意义上的维修工所能胜任的工作。

当前，我们面临的任务是大力抓好人才的开发和培养，通过高等院校培养和对在职人员进行补充更新知识的继续教育，尽快造就成一批具有现代维修管理知识和技术的维修专业人员。

图1—2设备操作人员与维修图1—3设备维修人员和操作

人员的比例关系人员与技术含量的关系

二、设备维修技术的发展趋势

现代科学技术和社会经济相互渗透、相互促进、相互结合，机电设备越来越机电一体化、高速化、微电子化，这使机电设备的操作越来越容易，而机电设备故障的诊断和维修则变得困难。

而且，机电设备一旦发生故障，尤其是连续化生产设备，往往会导致整套设备停机，从而造成一定的经济损失，如果危及到安全和环境，还会造成严重的社会影响。

随着社会经济的迅速发展，生产规模的日益扩大，先进的生产方式的出现和采用，机电设备维修技术不断得到人们的重视和关注。

设备维修技术的发展必然朝着以计算机技术、信号处理技术、测试技术、表面工程技术等现代技术为依托，以现代设备状态监测与故障诊断技术为先导，以机电一体化为背景，以满足现代化工业生产日益提高的要求为目标，以不断完善的维修技术为手段的方向迅猛地发展。

三、机电设备维修课程的性质和任务

机电设备维修课程既是机电一体化专业的主要专业课程之一，又是机电工程类专业的重要专业课程之一。

通过本课程的学习，应使学生达到以下基本要求：

1）掌握机电设备维修的基础理论与基本知识。

2）熟悉机电设备的解体，设备零件的拆卸、清洗、技术鉴定方法；

掌握轴与轴承、齿轮、蜗轮蜗杆以及过盈配合件的装配方法。

3）熟悉机械零件各种修复技术；

具有分析、选择和应用机械零件复技术的基本能力。

4）熟悉常用研、检具和维修电工工具的选用；

掌握机电设备几何精度的检验方法、装配质量的检验和机床试验方法、机床大修质量检验通用技术要求。

5）掌握螺纹联接件、轴与轴承、丝杠螺母副、壳体零件、曲轴连杆机构、分度蜗轮副、齿轮、过盈配合件等典型零部件的修理、装配和调试方法；

基本掌握常见电气设备故障处理和维修技术。

6）熟悉普通机床、数控机床、机电一体化设备等典型机电设备的修理技术，常见故障分析及其排除方法。

第三节机械零件的失效形式及其对策

机器失去正常工作能力的现象称为故障。

在设备使用过程中，机械零件由于设计、材料、工艺及装配等各种原因，丧失规定的功能，无法继续工作的现象称为失效。

当机械设备的关键零部件失效时，就意味着设备处于故障状态。

机器发生故障后，其经济技术指标部分或全部下降而达不到预定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度达不到预定等级或发生强烈振动、出现不正常的声响等。

机电设备的故障分为自然故障和事故性故障两类。

自然故障是指机器各部分零件的正常磨损或物理、化学变化造成零件的变形、断裂、蚀损等，使机器零件失效所引起的故障。

事故性故障是指因维护和调整不当，违反操作规程或使用了质量不合格的零件和材料等造成的故障，这种故障是人为造成的，可以避免。

机器的故障和机械零件的失效密不可分。

机械设备类型很多，其运行工况和环境条件差异很大。

机械零件失效模式也很多，主要有磨损、变形、断裂、蚀损等四种普通的、有代表性的失效模式。

一、机械零件的磨损及其对策

相接触的物体相互移动时发生阻力的现象称为摩擦。

相对运动的零件的摩擦表面发生尺寸、形状和表面质量变化的现象称为磨损。

摩擦是不可避免的自然现象；

磨损是摩擦的必然结果，两者均发生于材料表面。

摩擦与磨损相伴产生，造成机械零件的失效。

当机械零件配合面产生的磨损超过一定限度时，会引起配合性质的改变，使间隙加大、润滑条件变坏。

产生冲击，磨损就会变得越来越严重，在这种情况下极易发生事故。

一般机械设备中约有80％的零件因磨损而失效报废。

据估计，世界上的能源消耗约有30％～50％是由于摩擦和磨损造成的。

摩擦和磨损涉及的科学技术领域甚广，特别是磨损，它是一种微观和动态的过程，在这一过程中，机械零件不仅会发生外形和尺寸的变化，而且会出现其他各种物理、化学和机械现象。

零件的工作条件是影响磨损的基本因素。

这些条件