技能培训资料：设备故障发生的原因.docx

1、机械设备发生故障的原因，有的来自设备自身缺陷的影响；有设计方面的问题，如原设计结构、尺寸、配合、材料选择不合理等；有零件材料缺陷的问题，如材料材质不匀、内部残余应力过大等；有制造方面的问题，如制造过程中的机械加工、铸锻、热处理、装配、标准件等存在工艺问题；有装配方面的问题，如零件的选配、调整不合理，安装不当等；还有检验、试车等方面的问题。1.机械零件的失效（1）机械零件失效的分类机械零件丧失规定的功能即称为失效。一个零件处于下列两种状态之一就认为是失效：一是不能完成规定功能；二是不能可靠和安全地继续使用。零件的失效是导致机械设备故障的主要原因。因此，研究零件的失效规律，找出其失效原因和采取改善

2、措施，对减少机械故障的发生和延长机械的使用寿命有着重要意义。机械零件失效的主要表现形式是零件工作配合面的磨损，它占零件损坏的比例最大。材料的腐蚀、老化等是零件工作过程中不可避免的另一类失效形式，但其比例一般要小得多。这两种形式的失效，基本上概括了在正常使用条件下机械零件的主要失效形式。其他形式的失效，如零件疲劳断裂、变形等虽然实际中也经常发生，且属于最危险的失效形式，但多属于制造、设计方面的缺陷，或者是对机器维护、使用不当引起的。失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形、腐蚀等现象的机理或过程的特征及规律，从中找出产生失效的主要原因，以便采用适当的控制方法。失效分析的目的是为制定维修技术方案提

3、供可靠依据，并对引起失效的某些因素进行控制，以降低设备故障率，延长设备使用寿命。此外，失效分析也能为设备的设计、制造反馈信息，为设备事故的鉴定提供客观依据。（2）零件的磨损1）零件的磨损规律众所周知，一台机器如汽车、拖拉机，其构成的基本单元是机件，许多零件构成的摩擦副，如轴承、齿轮、活塞-缸筒等，它们在外力作用下以及热力、化学等环境因素的影响下，经受着一定的摩擦、磨损直至最后失效，其中磨损这种故障模式，在各种机械故障中占有相当的比重。因此，了解零件及其配合副的磨损规律是非常必要的。零件的典型磨损曲线磨损这种故障模式属于渐进性故障。例如气缸由于磨损而产生的故障与风扇皮带的断裂、电容器被击穿等故障

4、不同，后者属于突发性故障，而磨损产生的故障是耗损故障。允许磨损和极限磨损2）磨料磨损磨料磨损也称磨粒磨损，它是由于摩擦副的接触表面之间存在着硬质颗粒，或者当摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多时，所产生的一种类似金属切削过程的磨损现象。它是机械磨损的一种，特征是在接触面上有明显的切削痕迹。在各类磨损中，磨料磨损约占 50%左右，是十分常见且危害性最严重的一种磨损，其磨损速率和磨损强度很大，致使机械设备的使用寿命大大降低，能源和材料大量消耗。根据摩擦表面所受的应力和冲击的不同，磨料磨损的形式又分为錾削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类。磨料磨损的机理属于磨料颗粒的机械作用，一种是磨粒沿摩擦表

5、面进行微量切削的过程；另一种是磨粒使摩擦表面层受交变接触应力作用，使表面层产生不断变化的密集压痕，最后由于表面疲劳而剥蚀。磨粒的来源有外界沙尘、切屑侵入、流体带入、表面磨损产物、材料组织的表面硬点及夹杂物等。磨料磨损的显著特点是：磨损表面具有与相对运动方向平行的细小沟槽，有螺旋状、环状或弯曲状细小切屑及部分粉末。减轻磨料磨损的措施磨料磨损是由磨粒与摩擦副表面的机械作用引起的，因而减少或消除磨料磨损的对策可从如下两方面着手。a.减少磨料的进入对机械设备中的摩擦副应阻止外界磨料进入并及时清除摩擦副磨合过程中产生的磨屑。具体措施是配备空气滤清器及燃油、机油过滤器；增加用于防尘的密封装置等；在润滑系统

6、中装入吸铁石、集屑房及油污染程度指示器；经常清理更换空气、燃油、机油滤清装置。b.增强零件摩擦表面的耐磨性一是可选用耐磨性能好的材料；二是对于要求耐磨又有冲击载荷作用的零件，可采用热处理和表面处理的方法改善零件材料表面的性质，提高表面硬度，尽可能使表面硬度超过磨料的硬度；三是对于精度要求不太高的零件，可在工作面上堆焊耐磨合金以提高其耐磨性。3）黏着磨损构成摩擦副的两个摩擦表面，在相对运动时接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面所引起的磨损称为黏着磨损。根据零件摩擦副表面破坏程度，黏着磨损可分为轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱以及咬死五类。黏着磨损机理摩擦副在重载条件下工作，因润滑不良、相对运动速度高、摩擦等原因产生的热量来不及散发，摩擦副表面产生极高的温度，严重时表层金属局部软化或熔化，材料表面强度降低，使承受高压的表面凸起部分相互黏着，继而在相对运动中被撕裂下来，使材料从强度低的表面上转移到材料强度高的表面上，造成摩擦副的灾难性破坏，如咬死或划伤。减少黏着磨损的措施a.控制摩擦副的表面状态摩擦表面愈洁净、光滑，表面粗糙度过分小，愈易发生黏着磨损。金属表面经常存在吸附膜，当有塑性变形后，金