机械维修与安装要点

机械维修与安装

1、机械维修基础知识

1. 机械设备在运行过程中，丧失或降低其规定的功能以及不能继续可靠运行的现象称为故

障。

2. 机械故障发生后，其各项技术经济指标明显达不到要求，表现为原动力功率降低、传动

系统失去平衡工作状态、振动、噪声大、工作机构能力下降、工作温度升高、润滑油消耗增加等现象。

3. 故障表现在结构上主要是零件损坏和零件之间相互关系被破坏：零件变形、断裂、配合

性质变化、紧固装置松动和失效。

4. 按发生故障的时间分，有突发性故障和渐进性故障。

5. 突发性故障是由于各种不利因素和偶然的外部影响共同作用的结果，其特点是具有偶然

性。

6. 渐进性故障是由于零件磨损、腐蚀、疲劳和老化等现象逐渐发展而形成的，其特点是发

生的故障与使用时间有关，只是在机械的有效寿命后期才明显地显现出来。 7. 按发生故障的状况分，有实际故障和潜在故障。

8. 实际故障使机械设备的工作能力明显下降或完全丧失。实际故障一般可以通过操作者的

直接感觉或测定其输出参数判断出来。

9. 潜在故障和渐进性故障密切相关。当故障在逐渐发展过程中，设备功能没有丧失，这种

情况如果能够被诊断出来，一般也认为是一种故障现象，称为潜在故障。潜在故障的继续就是实际故障的发生。

10. 按故障发生的原因分，有事故性故障和自然故障。 11. 事故性故障是由于使用中维护和调整不当，违反操作规程，或在制造和修复时使用了不

合格的零件和材料而引起的。事故性故障是人为故障，是可以避免的，应该加以避免。 12. 自然故障是机器在使用过程当中，由于各种内部和外部因素的影响而引起的故障。如磨

损、腐蚀、蠕变、断裂、老化等损坏形式都是自然故障。自然故障是不能避免的，但只要认识了损坏形式的原因和规律，采取相应措施，提高维护管理水平，就可以延长机器的使用寿命，避免重大事故的发生。 13. 机器、机械运行的整个寿命期内的故障规律可用图表示，可行性维修学上称作浴盆曲线。 14. 机械使用初期，由于产品设计、制造、检验和装配中存在的缺陷和失误，常常会有高的

故障率。随着机械的工作时间的延长和对出现故障的不断排除，故障率便逐渐降低。这一阶段 称作初始故障区。 15. 初始故障区之后，机械运行处于相对的稳定状态，其故障率很小，一般多是突发性故障。

突发性故障由于在任何时候都可能发生，与使用时间、新旧程度无关，因而也常称作随机故障或偶然故障，此阶段称为随机故障区。 16. 突发性故障在任何时候发生的机会都相等，故障率可以看作是一个常数，因此随机故障

区也可称之为恒定性故障区。

17. 机械到了有效寿命后期，机器零件受到长期磨损、疲劳、腐蚀和老化等因素的影响，故

障逐渐增加。渐进性故障就属于此种类型。这种形式的故障是不可避免的，而且也难以通过一般方法消除，故称这一阶段为耗损故障区。

18. 机械制造和修理对故障的影响因素：零件的材料选择、零件的加工质量、机械的装配质

量。

19. 材料按其工作特点分为结构材料、耐磨材料、耐热材料、耐腐蚀材料和其他材料。 20. 零件要有必要的结构强度性能和不同的表面性能。

21. 22. 23. 24.

25. 26.

27. 28. 29.

零件的加工质量包括它的各种精度、表面粗糙度和其他机械特性。 影响装配质量的因素主要有配合间隙和零件相互的位置精度。

对故障影响的使用因素：工作负荷、工作环境、设备保养和操作技术。 维修度是指在规定条件下使用的机械，在规定的时间内，按照规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的概率。维修度随规定的维修时间的增加而增大，当t=0时，维修度为0，即发生故障，等待修理；当t→∞时，即维修时间接近无限大，维修度为1，修理完毕。 预防维修

预测维修：通过测量机器的状态，识别现有的或即将出现的问题，并预计故障修理的时机，以减少机器的损坏。预测维修的指导思想在于，大多数有故障的部件都将会给出已处于失效的边缘或正在恶化的警告。 主动维修

预防维修是以技术角度为出发点，往往会出现许多零件还没有达到寿命的情况下进行了维修的现象，造成“过剩维修”，从而增加了大量不必要的维修工作，造成较大浪费。 将预防性维修、预测维修和主动维修有机地结合起来，形成一个系统的维修策略，即称为可靠性维修。

摩擦是在两摩擦表面间产生的抵抗相对运动阻力的现象，这种阻力叫做摩擦力。

摩擦有外摩擦、内摩擦；静摩擦、动摩擦；干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦属于外摩擦，其摩擦系数大于0.1。 边界摩擦摩擦系数一般小于0.1。

液体摩擦其摩擦系数一般不大于0.01。

由于摩擦致使机器零件工作表面材料不断损失的现象称为磨损。 磨损的种类：黏着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。

黏着磨损又称为咬合磨损，它是在摩擦副相对运动时，接触表面局部发生黏着，表面材料从一个表面转移到另一个表面的磨损。

黏着磨损是一个黏着——撕裂——再黏着——再撕裂的循环过程。 黏着磨损分为以下五类：轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱、咬死。

为了防止和减轻黏着磨损的危害，通常采用的措施：合理选择摩擦副材料；采用含有油性或极压添加剂的润滑剂，保证摩擦副的良好润滑，避免干摩擦；限制摩擦表面的温度，防止油膜损坏；对摩擦表面进行处理，使其成为互溶性小、多相都带有化合物组织的摩擦副，也可采用非金属涂层，避免同种金属相互摩擦；控制摩擦副的工作载荷和滑动速度，减小黏着磨损。 磨粒磨损

为减轻磨粒磨损采用的措施有：提高材料硬度、改善摩擦副表面特性、减小摩擦表面的粗糙度、加强防护和密封减少磨粒侵入、加强润滑保持润滑油的清洁和质量。 表面疲劳磨损

为了提高摩擦副的表面疲劳寿命，首先要从选材上下功夫，应尽量避免选择含杂质多的钢材，同时还要注意：合理选择表面粗糙度、合理选择润滑油粘度、合理选择表面硬度。 腐蚀磨损有氧化磨损、特殊介质磨损、气蚀磨损。

氧化磨损：摩擦副工作时，当摩擦副一方的突起部分与另一方作相对滑动时，在产生塑性变形的同时，有氧气扩散到变形层内形成氧化膜，而这层氧化膜在遇到第二、第三个突起部分时就被摩擦、剥落，使新露出的金属表面重新被氧化，这这种氧化膜被不断磨失，又反复形成的过程就是氧化磨损。

2、零件失效及机械技术诊断

30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40.

41. 42. 43. 44. 45. 46.

47. 特殊介质磨损：摩擦副与酸、碱、盐等特殊介质接触工作时，因化学反应作用产生的材

料损失称为特殊介质磨损。 48. 气蚀磨损：

49. 机器、机械设备在正常情况下的磨损规律是相同的，一般分为三个阶段：跑和磨损（初

期磨损）阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。 50. 磨损分为正常磨损、特殊磨损。

51. 特殊磨损：磨合阶段和稳定磨损阶段无明显的磨损，当表层达到疲劳极限后，就产生剧

烈磨损；磨合时磨损较快，但当磨损转入稳定磨损阶段后，在很长一段时间内磨损甚微，无明显的剧烈磨损；无明显的磨合磨损及稳定磨损特征，一开始就存在逐渐加速磨损的过程，进入剧烈磨损阶段；事故磨损。 52. 润滑的内涵包含以下三个方面：

53. 润滑的作用：①降低摩擦，减小磨损；②降温冷却；③防锈；④减缓冲击；⑤密封；⑥

清洁。

54. 对润滑的要求：

55. 润滑的分类，按润滑介质来分：气体润滑、液体润滑、润滑脂润滑、固体润滑、油雾润

滑。

56. 润滑的分类很多：分散（单独）润滑、集中润滑；流出润滑、循环润滑；间歇润滑、连

续润滑；无压润滑、压力润滑。

57. 润滑油的质量指标：粘度、粘度指数、水分、闪电与燃点、凝点、机械杂质、酸值、灰

分。

58. 润滑油的黏度有动力粘度和运动粘度。 59. 润滑油的水分一般不允许超过3%。

60. 闪点、燃点：在一定条件下加热油品，当油蒸气与空气混合的气体同火焰接触时，发生

闪火现象，但在5s内能自动熄灭时的最低加热温度称为闪点。闪火5s后能持续燃烧的最低温度称为燃点。

61. 凝点，油品在一定条件下冷却到失去流动性的最高温度称为凝点。 62. 酸值，中和一克油品中的酸所需氢氧化钾的毫克数称为酸值。 63. 灰分是油品在一定条件下燃烧后，所剩的残余物质。

64. 润滑脂的质量指标：锥入度、滴点、极压性能、机械稳定性。 65. 润滑脂在外力作用下抵抗变形的能力称为稠度。 66. 表示润滑脂稠度的指标称为锥入度。锥入度是衡量润滑脂稠度及软硬程度的指标，它是

在规定的负荷、时间和温度条件下，锥体落入试样的深度，其单位以0.1mm表示。 67. 一般润滑脂的锥入度大小随温度变化而变化，优良的润滑脂，其锥入度变化较小。 68. 在规定条件下加热润滑脂，当其在滴点计的脂杯中滴落下第一滴油时的温度称为滴点。

滴点是衡量润滑脂的高温性能指标，但不反映润滑脂的溶化速度。

69. 在重载荷作用下，润滑脂在金属表面维持完整油膜的能力称为极压性能。

70. 钙基润滑脂，复合钙基润滑脂：适用于在潮湿环境下工作或与水接触的各种机械，最高

工作温度约为60℃左右，不适用于高速运转。

71. 钠基润滑脂缺点是抗水性极差，可用于温度高、中等载荷、环境干燥的各种机械。 72. 钙钠基润滑脂

73. 锂基润滑脂，优于钙基、钠基及钙钠基润滑脂，用于高温（120℃以上）、高速和与水接

触的机械上。

74. 合成复合铝基润滑脂

75. 石墨钙基润滑脂，抗水性、对金属表面的黏着性和耐磨极压性较好，是一种良好的润滑

76. 77. 78. 79. 80.

剂和充填剂。

二硫化钼润滑脂，对金属表面的吸附力强，耐磨性好。 固体润滑剂

润滑剂的选用原则：根据机器或机械零件的工作环境选择润滑剂的类型、根据运行工况选择牌号及粘度性能。

润滑剂牌号黏温性能的选择：载荷及载荷特性、相对运动速度、工作温度、摩擦副间隙和加工精度。

选择润滑剂牌号及粘度是要考虑的因素：载荷及载荷特性、相对运动速度、工作温度、摩擦副间隙和加工精度。

81. 滑动轴承润滑剂类型选用：以系数法确定，用经验公式K?v10pmv和pm?W?10?6dL来求K值，最终确定润滑类型和方式。

82. 根据K值的大小，分为4种润滑类型：润滑脂润滑、润滑油飞溅润滑、润滑油飞溅润

滑需要冷却、压力润滑。 83. 滑动轴承供油量计算采用公式Q?(0.06~0.15)dL适用于高速机械，对于低速运转机

械采用公式Q?(0.003~0.006)dL

84. 滑动轴承润滑有质量指标的最低要求：酸值≤0.2mgKOH/g，机械杂质≤0.007，凝点≤

-10℃，闪点≥170℃，不允许含有水溶性酸碱及水分。 85. 金属零件的变形分为弹性变形和塑性变形。

86. 弹性变形是指金属在外力去除后能完全恢复的变形。 87. 塑性变形，金属在去除外力后不能恢复的变形。 88. 变形的原因是外载荷、内应力、温度。 89. 断裂有延性断裂和脆性断裂。

90. 延性断裂是指断裂前发生显著塑性变形的断裂，又称作韧性断裂或塑性断裂。

91. 脆性断裂前没有明显的塑性变形，断裂是突然发生的，其危害性大。脆性断裂总是从构

件内部存在宏观裂缝处开始的。

92. 一次加载断裂：零件在一次静载荷（缓慢递增或恒定的载荷）作用下，或一次冲击载荷

作用下放生的断裂。包括静拉伸、静压缩、静扭转、静剪切、高温蠕变和一次冲击断裂等。

93. 疲劳断裂：零件经受交变应力或能量负荷循环后才发生的断裂现象。其特点是断裂是应

力低于材料的抗拉强度或屈服极限。 94. 疲劳裂缝的产生：

95. 疲劳裂缝的发展：切向扩展、沿与正应力相垂直的方向扩展。 96. 机械技术状况的诊断方法：故障信息采集、 97. 故障信息采集方法：直接观察、噪声及振动的测量、磨损残余物的测定、整机性能测定、

零件性能测定。 98. 机械零件的检验技术

99. 零件的感觉检验：视觉检验、听觉检验、触觉检验、嗅觉检验。 100. 磁粉探伤 101. 超声波探伤

102. 旋转零件的平衡检验

3、机械零件的修理方法

103. 零件的修理方法有焊修、电镀、喷涂、胶粘等

104. 焊修的特点：零件容易变形和损坏、需了解零件的材质和使用要求、应考虑焊后的加工

问题。

105. 焊接的特点：（1）零件容易变形和损坏（2）需了解零件的材质和使用要求（3）应考虑

焊后的加工问题

106. 产生变形的原因：热应力、组织应力、残余应力

107. 焊接修理法：是把焊接加工工艺应用于零件修理过程中的方法

108. 焊修的优点：具有设备和工艺简单、操作容易、修理周期短、速度快、成本低、焊接质

量好等优点

109. 焊接方法的种类：1、手工电弧焊 2、可采用气体保护焊3等离子电弧焊等方法

110. 减小焊修应力的方法:1)预热和缓冷2）锤击3）加热减应区4）焊后热处理5）选择正

确的焊接规范a焊条直径的选择b焊接电流强度的选择c焊后变形的矫正 111. 焊后变形的矫正：1）机械矫正法2）火焰矫正法

112. 减小和防止变形的方法：1）反变形法2）刚性夹固法3）水冷法4）采用合理的焊接顺

序

113. 焊接：在机械制造中主要用来制造毛坯、半成或成品。 114. 焊修工艺参数是为保证焊修质量而确定的焊修物理量，主要包括电源种类与极性、焊条、

焊接电流与焊接层数等。合理地确定焊修工艺参数是保证焊修质量的关键。 115. 焊条按熔渣的化学性质分为酸性焊条和碱性焊条两大类。

116. 电镀：就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 117. 用于电镀的金属材料很多，但常用于机械修复的镀层金属一般有锌、铬、铁、铜等。 118. 电镀修复工艺主要包括：表面处理、镀前处理、电镀及镀后处理等。 119. 乳液除油剂的主要成分为有机溶剂、乳化液、混合溶剂和表面活性剂等。

120. 表面处理是用机械、物理及化学等方法，去除工件表面的油漆、锈蚀、油脂及污物等，

以获得洁净的表面，达到良好的电镀效果。

121. 镀前的表面处理一般分为两步，一是表面的预处理，二是镀前处理 122. 除锈方法有手工除锈法、机械除锈法、化学锈法和电化学除锈法。

123. 电化学除锈法：是把工件放置于电解液中，并通直流电，通过电化学反应去除锈层的方

法。

124. 电化学除锈又分为阳极除锈和阴极除锈两种。

125. 金属喷涂层的主要性质：1）喷涂层的多孔性2）喷涂层与基体的结合力3）喷涂层的强

度4）喷涂层的硬度 126.

4、通用零件的修理

127. 检修工艺过程：故障的判断和检查，机器拆卸，检查已拆卸的零件，制定修复方案，机

器的重新装配，调整和试车

128.机器的检修工艺过程按一定顺序可分为故障的判断和检查、拆卸、检查已拆卸的零件、

制定修复方案、重新装配和试车及验收等几个主要阶段。

129.拆卸前的准备：技术准备、设备和材料准备、场地准备、拆卸方法的确定。 130.拆卸方法的确定：锤击法、压卸法、拉拔法、温差法和破坏法。

131.清洗的目的是：清除和洗净零件表面的油脂、污垢、锈迹和黏附的机械杂质。 132.清洗剂主要有汽油、煤油、柴油、酒精、丙酮、苯等。汽油一般不许使用。

133.轴是机械中不可缺少的重要零件，也是维修工作中经常需要进行处理的主要零件之一。 134.轴的失效形式概括起来表现为： 轴颈的磨损、轴的变形、轴的疲劳裂缝和断裂，以及

轴上键槽的损坏等。其中轴颈磨损、弯曲变形疲劳损坏是轴的主要失效形式。

8一般机械的轴常采用30、35、40、45和50钢，其中最常用的是45为保证其机械性能，应进行调质或正火处理。

9常见阶梯轴的一般加工工艺路线为：下料一锻造一正火一粗加工一调质一精加工 一铣键槽。

10齿轮轴的一般加工工艺路线为：下料一锻造一退火—粗加工一调质一半精加工一齿形加工一表面淬火一精加工一铣键槽

11轴类零件的拆卸应根据其结构特点，并配合相应的工具和方法。常用的拆卸方法有 击 卸法、拉卸法、压力机或千斤顶压出法以及温差法和破坏法。

12过盈连接：过盈连接是一种以包容件（孔）和被包容件（轴）配合后的过盈来达到紧固连接的一种连接方法。过盈连接有对中性好和承载能力强.并能承受一定冲击力等优点,但对配合面的精度要求高,加工和装拆都比较困难。

13过盈配合连接装配方法：压入法、热胀法、冷缩法。

14滑动轴承：利用轴和轴承用滑动运动而承受载荷的叫滑动轴承。 15根据滑动轴承两个相对运动表面油膜形成原理的不同。可分为： 流体动压润滑轴承—也称动压轴承； 流体静压轴承——也称静压轴承。

16滑动轴承的损坏原因主要来自新轴承的金相组织缺陷和安装运转不良。

17金相组织缺陷包括：滑动轴承的衬层和背层结合不良、气孔、晶粒粗大、铜铅合金轴承的铅分布不均匀

18安装和运转造成的因素有;装配不良、外来颗粒、腐蚀、润滑剂粘度和油量不足、磨损造成的间隙、接触角增大。

19滑动轴承的损伤类型可分为：轴颈和轴瓦结合面的刮伤、磨粒磨损、咬伤和疲劳磨损、轴承衬剥离、润滑剂对轴承材料的腐蚀、各种侵蚀等种类。 135. 136. 137.

5、液压系统的故障处理

138. 139. 140. 141. 142.

6、机械设备的修理与装配

143. 空气压缩机简称空压机，主要用于供给凿岩设备、锻钎机、气动装岩机及其他气动装置

所需要的压缩空气。

144. 空压机主要零件：曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、气阀

145. 空压机曲轴损坏类型为轴颈表面擦伤，圆度、圆柱度超差严重，出现裂纹、弯曲、扭转

变形，键槽损坏等。

146. 气缸的修理：磨损修理、裂纹或渗漏的修理、水套的清洗 147. 气阀经常承受着变动的撞击负荷，易于磨损，尤其是压缩弹簧因常常失去原有的弹力和

原有的长度而损坏。

148. 用研磨的方法修复阀座和阀片时，应先将阀座和阀片分别用刮刀修平，然后放在平板上

进行粗磨。

149. 不论是用研磨修复的阀座阀片还是重新更换的阀座和阀片，使用前都应进行组装并用煤

油进行密封性试验。

150. 气阀弹簧不应成弯曲形，弹簧钢丝不应有裂纹、磨损或擦伤；不许将拆损的弹簧或长度

不足的弹簧加垫装配使用；173

151. 风包上装设安全阀，放油、水阀应动作可靠。对风包表面应经常观察，如发现掉漆应及

时补刷防止锈蚀。 152. 冷却器

153. 装配的质量要求：曲轴、连杆、活塞和活塞杆、气缸、气阀、风包、填料函、润滑系统、

吸气管和排气管、空压机的装配间隙。

154. 往复式空压机运转中重大事故的防止：连杆螺栓和连杆破坏；曲轴损坏；活塞被咬住；

气缸破裂和擦伤；机座在基础上窜动；气缸风包或管道爆炸。 155. 离心式水泵

156. 泵体修复、泵轴修复、键槽修理、轴承修理、水轮的修理、平衡盘及平衡环的修理、导

向器的修理、

157. 离心式水泵的装配：转子部分预装配、水泵的装配 158. 离心式水泵装配的注意事项

159. 通风机有离心式通风机和轴流式通风机两大类 160. 通风机工作轮

161. 提升设备的任务是沿井筒提升矿石、下放材料、升降人员和设备，是联系井下与地面的

主要运输工具，其性能和提升力是决定矿井生产能力的重要因素。

162. 提升设备的检查和修理制度一般包括：日检、周检、月检及大修、中修、小修等。 163. 制动装置的修理

7、机械设备的安装

164. 机械设备的安装包括选择基地、建筑基础、设备安装、调试和运转等。

165. 机械设备的安装工程的规模往往较大，要求多工种、多部门协调作业，因此必须充分做

好施工准备工作和组织工作，做到科学施工，保证施工质量和施工安全。 166. 葫芦是一种常用的轻小型起重设备，分电动葫芦和手动葫芦。 167. 手动葫芦体积小、重量轻、使用方便、效率高。 168. 169. 170. 171.

简答题

1简述机械故障产生的基本规律 2可靠性维修的目的是什么？

3为什么说磨损多以复合形式出现？ 4简述疲劳裂纹的产生和发展过程。

5电镀修复常用的镀层金属有哪些？它们各适用于什么情况？ 6减小焊修变形方法有哪些？

7轴类零件常发生哪些缺陷？应怎样进行检查？ 8下列滚动轴承的名称和特点各是什么？

9柱塞泵输出流量不够或吸不上油的原因有哪些？ 10起重安全技术应注意哪几方面的问题？

11动压向心滑动轴承的润滑油层是怎样形成的？（太大了） 12设备安装的工艺过程包括哪些内容？

安装前的技术、施工方案、施工现场的准备工作，开箱验收和保管，基础和地脚螺栓验收，机体及动力源（电动机）的安装，二次灌浆，润滑、冷却或通风系统等附属装置的安装

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