淺談機電設備故障診斷技術的應用研究與推廣
江西工業工程職業技術學院
畢 業 論 文
題 目 淺談機電設備故障診斷技術的應用研究與推廣
學生姓名： xxx
指導教師： xxx
專 業： 機電一體化
班 級： 機電09x班
學 號： 2009xxxx
江西工業工程職業技術學院
2012年4月
機電設備故障診斷技術
一、目的：
了解機電設備常見故障，當遇到設備突發故障時，能夠迅速排除故障，保障機械設備的運行。
二、指導思想：
工業生產用的各種機電設備的狀況如何，不僅反映企業維修技術水平的高低，而且是企業管理水平的標誌，保持現場機電設備經常處於良好的狀態，提高設備利用率，延長使用壽命，是企業提高經濟效益的需要。
摘 要
維修為機電設備在施工中有條不紊地高效工作做出了重要的前期保障，在機電設備的使用中要對機電設備中出現的故障驚醒深入03manbetx 。迅速排除故障，保障機械設備的運行。03manbetx 了機電設備維修中常見的故障對如何進行維修提出了一些建議。
隨著我國社會主義市場經濟的建立和深入，整個工業生產對機電設備的要求和依賴程度越來越高。機電設備對工業產品的生產率、質量、成本、安全、環保等，在一定意義上有決定性作用。工業生產用的各種機電設備的狀況如何，不僅反映企業維修技術水平的高低，而且是企業管理水的標誌。
生產設備在使用中會磨損，需要修理和更換零件：對一些突發性的故障和02manbetx.com ，需要組織搶修。機電設備維修技術就是以機電設備為對象，研究和探討其拆卸與裝配、失效零件修複、故障消除方法以及響應技術。
機電設備是構成施工生產的重要因素，機電設備在使用過程中，由於材料、工藝、環境條件和人為因素的影響，其零件部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，隨著零部件的磨損程度的逐漸增大，設備的技術狀態將會產生劣化，不可避免的將出現各種各樣的故障，設備的功能和精度降低，甚至整機喪失使用價值。保持現場機電設備經常處於良好的狀態，提高設備利用率，延長使用壽命，是企業提高經濟效益的需要。
目 錄
第1章 前言 1
1.1 設備維修技術的發展概況和發展趨勢 1
1.2 機電設備維修課程的性質和任務 2
第2章 機電設備常見故障及維修方案 3
2.1 設備維修體係 3
2.2 機械零件的失效形式及其對策 3
3.3 設備維修前的準備工作 11
第3章 設備日常管理14
3.1 設備的使用與維護 14
3.2 設備的點檢製度15
3.3 設備的故障管理 15
結 論 17
參考文獻 18
第一章 前言
1.1 設備維修技術的發展概況和發展趨勢
機器的維護與修理和機器本身應該是結伴產生的，但其發展並不平衡，設備管理與有計劃的預防性維修時最近幾十年發展起來的。越是工業發達的國家，設備管理與維修工作發展得越迅速，投入的人力、物力、財力也越多.
1.1.1 我國設備維修技術的發展概況
我國設備維修工作是在新中國成立後迅速建立、發展起來的。黨和國家對設備維修與改造工作很重視。20世紀50年代開始嚐試推行“計劃預修製”。隨著國民經濟第一個五年計劃的執行，各企業陸續建立了設備管理組織機構，1954年全麵推行設備管理周期結構和修理間隔期、修理複雜係數等一套定額標準。1961年國務院頒布《國營工業企業工作條例(試行)》(即工業七十條)。逐步建立了以崗位責任製為中心的包括設備維修保養製度在內的各項管理製度。1963年機械工業出版社開始組織編寫資料性、實用性很強的《機修手冊》。使設備維修技術向標準化、規範化方向邁進了一大步。
在設備維修實踐中，“計劃預修製”不斷有所改革，如按照設備的實際運轉台數和實際的磨損情況編製預修計劃：不拘束於大修、項修、小修的典型工作內容，針對設備存在的問題，采取針對性修理。一些企業還結合修理對設備進行改裝，提高設備的精度、效率、可靠性、維修性等。這些已經衝破了原有“計劃預修製”的束縛。於此同時，相繼成立了中國機械工程學會及各級學術組織，開展了多方麵的學術和技術交流活動，推動了我國設備維修與改造工作。群眾性的技術革新活動，也給設備維修與改造增添了異彩。這一時期，我國工業企業的設備修理結構有兩種形式：一是專業廠維修;二是企業自修。
20世紀70年代末，實行改革開放，加強了國際交往，國際交流不斷，取得了可喜的成績。采取走出去、請進來等方法，學習、借鑒英國的“設備綜合工程學”和日本的“全員生產維修”，揭開了多向綜合引進國外先進技術的序幕，並恢複全國設備維修學會活動，創辦《設備維修》雜誌，原國家經委增設設備管理辦公司，1982年成立中國設備管理協會，1984年在西北工業大學籌建中國設備管理培訓中心。1987年國務院頒布《全民所有製工業交通企業設備管理條例》。國內企業普遍實行“三保大修製”，一些企業結合自己的情況學習和試行“全員生產維修”，初步形成一個適合我國國情的設備管理與維修體製——設備綜合管理體製，使我國設備維修工作進一步完善並走向正軌。
20世紀90年代，隨著微電子技術、機電一體化等技術不斷成熟，特別是我國工業化水平的迅速提高，以技術改造和修理相結合的設備維修工作迅速發展。這一時期，在設備維修製度上，普遍推行狀態維修、定期維修和事後維修等3種維修方式，以定期維修為主、向定期維修和狀態維修並重的方向發展(事後維修仍然存在)。在修理類別上，大修、小修、項修3種類別已具有一定的代表性和普及性。
進入21世紀後，隨著改革開放的不斷深入，我國的社會主義市場經濟不斷完善，國外製造企業不斷遷入我國，計算機技術、信號處理技術、測試技術、表麵工程技術等不斷應用了設備維修技術，改善性維修、無維修設計等得到迅猛發展。
隨著設備的技術進步，企業的設備操作人員不斷減少，而維修人員則不斷增加。另一方麵，操作的技術含量不斷降低，而維修的技術含量卻在逐年上升。現今的維修人員遇到的多是機電一體化，集光電技術、氣動技術、激光技術和計算機技術為一體的複雜設備。當代的設備維修已經不是傳統意義上的維修工所能勝任的工作。當前，我們麵臨的任務是大力抓好人才的開發和培養，通過高等院校和對在職人員進行補充更新知識的繼續教育，盡快早就成一批具有現代維修管理知識和技術的維修專業人員。
1.1.2 設備維修技術的發展趨勢
現代科學技術和社會經濟相互滲透、相互促進、相互結合，機電設備越來越機電一體化、高速化、微電子化，這是機電設備的操作越來越容易，而機電設備故障的診斷和維修則變得困難。而且，機電設備一旦發生故障，尤其是連續化生產設備，往往會導致整套設備停機，從而造成一定的經濟損失，如果危及到安全和環境，還會造成嚴重的社會影響，隨著社會經濟的迅速發展，生產規模的日益擴大，先進的生產方式的出現和采用，機電設備維修技術不斷得到人們的重視和關注。設備維修技術的發展你然朝著以計算機技術、信號處理技術、測試技術、表麵工程技術等現代技術為依托，以現代設備狀態監測與故障診斷技術為先導，以機電一體化為背景，以滿足現代化工業生產日益提高的要求為目標，以不斷完善的維修技術為手段的方向迅猛地發展。
1.2機電設備維修課程的性質和任務
機電設備維修課程既是機電一體化的主要課程之一，又是機電工程類專業的重要專業課程之一。
通過本課程的學習，學生應達到以下基本要求：
1)掌握機電設備維修的基礎理論與基本知識。
2)熟悉機電設備的解體，設備零件的拆卸、清洗、技術鑒定方法：掌握軸與軸承、齒輪、渦輪蝸杆以及過盈配合件的裝配方法。
3)熟悉機械零件各種修複技術;具有03manbetx 、選擇和應用機械零件複技術的基本能力。
4)熟悉常用研、檢具與維修電工工具的選用：掌握機電設備幾何精度的檢驗方法、裝配質量的檢驗和機床試驗方法、機床大修質量檢驗通用技術要求。
5)掌握螺紋連接件、軸與軸承、絲杆螺母副、殼體零件、曲軸連杆機構、分度蝸輪副、齒輪、過盈配合件等典型零部件的修理、裝配和調試方法;基本掌握常見電氣設備故障處理和維修技術。
6)熟悉普通機床、數控機床、機電一體化設備等典型機電設備的修理技術，常見故障03manbetx 及其排除方法。
第二章 機電設備常見故障及維修方案
2.1設備維修體係
2.1.1設備的劣化及補償
機械設備在使用或者閑置過程中逐漸喪失其原有的性能，或者與同類新型設備相比較性能較差，顯得舊式化的現象稱為設備的劣化。
設備的劣化可分為使用劣化、自然劣化和災害劣化。使用劣化是指設備在使用過程中，由於磨損和腐蝕所造成的耗損、衝擊、疲勞和蠕變等所造成的損壞和變形，原材料的附著和塵埃的汙染之類現象，使設備失去其原有的性能。自然劣化是指設備在進廠之後不管使用與否，隨著時間的流逝，或者受大氣的影響而使材料老朽化，或者遭受意外的災害而加快這種老朽化的速度的現象。災害劣化是指由於自然災害，如暴風、水浸、地震、雷擊、爆炸等使設備遭受破壞或設備性能下降的現象。
設備劣化還可分為絕對劣化和相對劣化。絕對劣化就是設備的老朽化，即隨著時間的流逝， 設備逐漸損耗，逐漸老朽直至需要報廢。相對劣化是指原有的設備和新型設備相比較，性能低、質量差，因而顯得舊式化的現象。
設備劣化導致設備技術性能下降，或者與新型設備相比，原有設備的技術性能較差，這一類劣化又稱之為技術性劣化。如果從設備的經濟價值來看待，隨著時間的流逝，其價值也在減少，這又稱之為經濟性劣化。
設備的劣化使設備的性能下降，故障增多，維修費用增加，其所生產的產品產量減少，質量下降，成本增高並且不能保證按期交貨，職工的安全感和情緒下降等，造成各種損失。
對設備劣化的補償方法有兩種:一是用新設備來替換已經劣化或損耗的舊設備，即進行設備更新;二是在使用過程中通過檢修進行局部性的補償。由於設備零部件的使用壽命是長短不齊的，因此用檢修方法進行局部性的補償，具有重要的經濟意義。
2.1.2設備維修體係的三大側麵
隨著設備技術的飛速發展，先進的設備需要先進的維修技術，更需要先進的管理模式。當代設備維修涉及工種廣泛，設備管理成為一門邊緣的、綜合的、係統的學科。按照設備綜合工程學的觀點，設備維修具有三大側麵，既技術側麵、經濟側麵和經營側麵。技術側麵包括日常保養技術(潤滑、清潔、緊固和調整)、設備診斷技術、修理技術以及設備的更新與改遁等;經濟側麵包括維修的經濟性評價、維修費用和劣化損失、固定資產的轉移和折舊等;經營側麵包括維修的方針和目標、維修組織和人員、維修管理體係等。
設備維修的三個側麵之間有著密切的關係，技術側麵是以設備硬件為對象，從“物”的角度控製維修活動;經濟側麵是對設備進行的經濟價值的考核，是從“錢”的角度 控製維修活動;經營側麵是從經營管理等軟件的措施方麵控製維修活動，即從“人”的角度 控製維修活動。三大側麵構成了一個完整的設備維修體係，缺一不可。
2.2機械零件的失效形式及其對策
機器失去正常工作能力的現象稱為故障。在設備使用過程中，機械零件由於設計、材料、工藝及裝配等各種原因，喪失規定的功能，無法繼續工作的現象稱為失效。當機械設備的關鍵零部件失效時，就意味著設備處於故障狀態。機器發生故障後，其經濟技術指標部分或全部下降而達不到預定要求，如功率下降、精度降低、加工表麵粗糙度達不到預定等級或發生強烈振動、出現不正常的聲響等。
機電設備的故障分為自然故障和02manbetx.com 性故障兩類。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等，使機器零件失效所引起的故障。02manbetx.com 性故障是指因維護和調整不當，違反01manbetx 01manbetx 或使用了質量不合格的零件和材料等造成的故障，這種故障是人為造成的，可以避免。
機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械設備類型很多，其運行工況和環境條件差異很大。機械零件失效模式也很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的代表性的失效模式。
2.2.1機械零件的磨損及其對策
相接觸的物體相互移動時發生阻力的現象稱為摩擦。相對運動的零件的摩擦表麵發生尺寸、形狀和表麵質量變化的現象稱為磨損。摩擦是不可避免的自然現象;磨損是摩擦的必然結果，兩者均發生於材料表麵。摩擦與磨損相伴產生造成機械零件的失效。當機械零件配合麵產生的磨損超過一定限度時，會引起配合性質的改變，使間隙加大、潤滑條件變壞。產生衝擊，磨損就會變得越來越嚴重， 在這種情況下極易發生02manbetx.com 。 一般機械設備中約有 80 %的零件因磨損而失效報廢。據估計，世界上的能源消耗約有 30%～50%是由於摩擦和磨損造成的。
摩擦和磨損涉及的科學技術領域甚廣，特別是磨損，它是一種微觀和動態的過程，在這一過程中，機械零件不僅會發生外形和尺寸的變化，而且會出現其他各種物理、化學和機械現象。零件的工作條件是影響磨損的基本因素。這些條件主要包括：運動速度、相對壓力、潤滑與防護情況、溫度、材料、表麵質量和配合間隙等。
以摩擦副為主要零件的機械設備，在正常運轉時，機械零件的磨損過程一般可分為磨合(跑合)階段、穩定磨損階段和劇烈磨損階段：
1)磨合階段 新的摩擦副表麵具有一定的表麵粗糙度，實際接觸麵積小。開始磨合時，在一定載荷作用下，表麵逐漸磨平，磨損速度較大。隨著磨合的進行，實際接觸麵積逐漸增大，磨損速度減緩。在機械設備正式投入運行前，認真進行磨合是十分重要的。
2) 穩定磨損階段經過磨合階段 摩擦副表麵發生加工硬化，微觀幾何形狀改變，建立了彈性接觸條件。這一階段磨損趨於穩定、緩慢。
3)劇烈磨損階段 由於摩擦條件發生較大的變化，如溫度快速升高、金屬組織發生變化、衝擊增大、磨損速度急劇增加、機械效率下降、精度降低等，從而導致零件失效，機械設備無法正常運轉。
通常將機械零件的磨損分為粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損五種類型。
(1)粘著磨損
粘著磨損又稱為粘附磨損， 是指當構成摩擦副的兩個摩擦表麵相互接觸並發生相對運動時，由於粘著作用，接觸表麵的材料從一個表麵轉移到另一個表麵所引起的磨損。
根據零件摩擦表麵的破壞程度，粘著磨損可分為輕微磨損、塗抹、擦傷、撕脫和咬死等五類。
1.粘著磨損機理
擦副的表麵即使是拋光得很好的光潔表麵，但實際上也還是高低不平的。因此，兩個金屬零件表麵的接觸，實際上是微凸體之間的接觸，實際接觸麵積很小，僅為理論接觸麵的1 %～1‰。所以即使在載荷不大時，單位麵積的接觸應力也很大，如果當這一接觸應力大到足以使微凸體發生塑性變形，並且接觸處很幹淨，那麼這兩個零件的金屬麵將直接接觸而產生粘著。當摩擦表麵發生相對滑動時，粘著點在切應力作用下變形甚至斷裂，造成接觸表麵的損傷破壞。這時，如果粘著點的粘著力足夠大，並超過摩擦接觸點兩種材料之一的強度，則材料便會從該表麵上被扯下， 使材料從一個表麵轉移到另一個表麵。通常這種材料的轉移是由較軟的表麵轉移到較硬的表麵上。在載荷和相對運動作用下，兩接觸點間重複產生“粘著一剪斷一再粘著”的循環過程，使摩擦表麵溫度顯著升高，油膜破壞，嚴重時表層金屬局部軟化或熔化，接觸點產生進一步粘著。
在金屬零件的摩擦中，粘著磨損是劇烈的，常常會導致摩擦副災難性破壞，應加以避免。但是，在非金屬零件或金屬零件和聚合物件構成的摩擦副中，摩擦時聚合物會轉移到金屬表麵上形成單分子層，憑借聚合物的潤滑特性，可以提高耐磨性，此時粘著磨損則起到有益的作用。
2.減少或消除粘著磨損的對策
摩擦表麵產生粘著是粘著磨損的前提，因此，減少或消除粘著磨損的對策就有兩方麵。
(1)控製摩擦表麵的狀態摩擦表麵的狀態主要是指表麵自然潔淨程度和微觀粗糙度。 摩擦表麵越潔淨，越光滑，越可能發生表麵的粘著。因此，應當盡可能使摩擦表麵有吸 附物質、氧化物層和潤滑劑。例如，潤滑油中加入油性添加劑，能有效地防止金屬表麵產生 粘著磨損;而大氣中的氧通常會在金屬表麵形成一層保護性氧化膜， 能防止金屬直接接觸和發生粘著，有利於減少摩擦和磨損。
(2)控製摩擦表麵材料的成分和金相組織材料成分和金相組織相近的兩種金屬材料之間最容易發生粘著磨損。這是因為兩個摩擦表麵的材料形成固溶體的傾向強烈，因此，構成摩擦副的材料應當是形成固溶體傾向最小的兩種材料， 即應當選用不同材料成分和晶體結構的材料。此外，金屬間化合物具有良好的抗粘著磨損性能，因此也可選用易於在摩擦表麵形成金屬問化合物的材料。如果這兩個要求都不能滿足，則通常在摩擦表麵覆蓋能有效抵抗粘著磨損的材料，如鉛、錫、銀等軟金屬或合金。
(2)磨料磨損
磨料磨損也稱為磨粒磨損，它是當摩擦副的接觸表麵之間存在著硬質顆粒，或者當摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多時，所產生的一種類似金屬切削過程的磨損。它是機械磨損的一種，特征是在接觸麵上有明顯的切削痕跡。在各類磨損中，磨料磨損約占50 %是十分常見且危害性最嚴重的一種磨損，其磨損速率和磨損強度都很大，致使機械設備的使用壽命大大降低，能源和材料大量消耗。
根據摩擦表麵所受的應力和衝擊的不同，磨料磨損的形式可分為鏨削式、高應力碾碎式和低應力擦傷式三類。
1.磨料磨損機理
磨料磨損的機理屬於磨料顆粒的機械作用，磨料的來源有外界砂塵、切屑侵人、流體帶人、表麵磨損產物、材料組織的表麵硬點及夾雜物等。
目前，關於磨料磨損機理有四種假說：
(1)微量切削認為磨料磨損主要是由於磨料顆粒沿摩擦表麵進行微量切削而引起的，微量切屑大多數呈螺旋狀、彎曲狀或環狀，與金屬切削加工的切屑形狀類似。
(2)壓痕破壞認為塑性較大的材料，因磨料在載荷的作用下壓人材料表麵而產生壓痕， 並從表層上擠出剝落物。
(3)疲勞破壞認為磨料磨損是磨料使金屬表麵層受交變應力而變形，使材料表麵疲勞破壞，並呈小顆粒狀態從表層脫落下來。
(4)斷裂認為磨料壓入和擦劃金屬表麵時，壓痕處的金屬要產生變形，磨料壓人深度達到臨界值時，伴隨壓人而產生的拉伸應力足以產生裂紋。在擦劃過程中，產生的裂紋有兩種主要類型：一種是垂直於表麵的中間裂紋;另一種是從壓痕底部向表麵擴展的橫向裂紋。當橫向裂紋相交或擴展到表麵時，便發生材料呈微粒狀脫落形成磨屑的現象。
2.減少或消除磨料磨損的對策
磨料磨損是由磨料顆粒與摩擦表麵的機械作用而引起的， 因而， 減少或消除磨料磨損的對策也有兩方麵。
(1)磨料方麵磨料磨損與磨料的相對硬度、形狀、大小(粒度)有密切的關係。磨料的硬度相對於摩擦表麵材料硬度越大，磨損越嚴重;呈棱角狀的磨料比圓滑狀的磨料的擠切能力強，磨損率高。實踐與實驗表明，在一定粒度範圍內，摩擦表麵的磨損量隨磨粒尺寸的增大而按比例較快地增加， 但當磨料粒度達到一定尺寸(稱為臨界尺寸)後， 磨損量基本保持不變。這是因為磨料本身的缺陷和裂紋隨著磨料尺寸增大而增多，導致磨料的強度降低，易於斷裂 破碎。
(2)摩擦表麵材料方麵 摩擦表麵材料的顯微組織、力學性能(如硬度、斷裂韌度、彈性 模量等)與磨料磨損有很大關係。在一定範圍內，硬度越高，材料越耐磨，因為硬度反映了被磨損表麵抵抗磨料壓力的能力。斷裂韌度反映材料對裂紋的產生和擴散的敏感性，對材料的磨損特性也有重要的影響。因此必須綜合考慮硬度和斷裂韌度的取值，隻有兩者配合合理時，材料的耐磨性才最佳。彈性模量的大小，反映被磨材料是否能以彈性變形的方式去適應 磨料、允許磨料通過，而不發生塑性變形或切削作用，避免或減少表麵材料的磨損。
(3)疲勞磨損
疲勞磨損是摩擦表麵材料微觀體積受循環接觸應力作用產生重複變形，導致產生裂紋和分離出微片或顆粒的一種磨損。
疲勞磨損根據其危害程度可分為非擴展性疲勞磨損和擴展性疲勞磨損兩類。
1.疲勞磨損機理
疲勞磨損的過程就是裂紋產生和擴展的破壞過程。根據裂紋產生的位置，疲勞磨損的機理有兩種情況：
(1)滾動接觸疲勞磨損 在滾動接觸過程中，材料表層受到周期性載荷作用，引起塑性變形、表麵硬化，最後在表麵出現初始裂紋，並沿與滾動方向呈小於45。的傾角方向由表向裏擴展。表麵上的潤滑油由於毛細管的吸附作用而進入裂紋內表麵，當滾動體接觸到裂 1： 3 處時將把裂口封住，使裂紋兩側內壁承受很大的擠壓作用，加速裂紋向內擴展。在載荷的繼續作用下，形成麻點狀剝落，在表麵上留下痘斑狀凹坑，深度在 0.1～0.2mm以下。
(2)滾滑接觸疲勞磨損 根據彈性力學，兩滾動接觸物體在表麵下 0.786b為平麵接觸區的半寬度)處切應力最大。該處塑性變形最劇烈，在周期性載荷作用下的反複變形使材料局部弱化，並在該處首先出現裂紋，在滑動摩擦力引起的切應力和法向載荷引起的切應力疊加作用下，使最大切應力從0.786b 處向表麵移動，形成滾滑疲勞磨損，剝落層深度一般為 0.2～0.4mm。
2.減少或消除疲勞磨損的對策
疲勞磨損是由於疲勞裂紋的萌生和擴展而產生的，因此，減少或消除疲勞磨損的對策就是控製影響裂紋萌生和擴展的因素，主要有四個方麵：
(I)材質鋼中存在的非金屬夾雜物，易引起應力集中，這些夾雜物的邊緣最易形成裂紋，從而降低材料的接觸疲勞壽命。
材料的組織狀態對其接觸疲勞壽命有重要影響。通常，晶粒細小、均勻，碳化物成球狀且均勻分布，均有利於提高滾動接觸疲勞壽命。軸承鋼經處理後，殘留奧氏體越多，針狀馬氏體越粗大，則表層有益的殘餘壓應力和滲碳層強度越低，越容易發生微裂紋。在未溶解的碳化物狀態相同的條件下，馬氏體中碳的質量分數在 0.4%～0.5%左右時，材料的強度和韌性配合較佳，接觸疲勞壽命高。對未溶解的碳化物，通過適當熱處理，使其趨於量少、 體小、均布，避免粗大或帶狀碳化物出現，都有利於避免疲勞裂紋的產生。
硬度在一定範圍內增加，其接觸疲勞強度將隨之增大。例如，軸承鋼表麵硬度為 62HRC 左右時，其抗疲勞磨損能力最大。對傳動齒輪的齒麵，硬度在 58～62HRC 範圍內最佳，而當齒麵受衝擊載荷時，硬度宜取下限。此外，兩個接觸滾動體表麵硬度匹配也很重要。例如，滾動軸承中，滾道和滾動元件的硬度相近，或者滾動元件比滾道硬度高出 10%為宜。
(2)接觸表麵粗糙度試驗表明，適當降低表麵粗糙度可有效提高抗疲勞磨損的能力。例 40um 降低到 Ra0. 20u m， 壽命可提高 2～3 倍; Ra0. 由 20um 如， 滾動軸承表麵粗糙度由 Ra0. 降低到 Ra0.10um，壽命可提高 1 倍;而降低到 Ra0.05um 以下，對壽命的提高影響甚小。 表麵粗糙度要求的高低與表麵承受的接觸應力有關，通常接觸應力大，或表麵硬度高時，均 要求表麵粗糙度低。
(3)表麵殘餘內應力 一般來說，表層在一定深度範圍內存在有殘餘壓應力，不僅可提高彎曲、扭轉疲勞強度，還能提高接觸疲勞強度，減小疲勞磨損。但是，殘餘壓應力過大也 有害。
(4)其他因素潤滑油的選擇很重要，潤滑油粘度越高越利於改善接觸部分的壓力分布，同時不易滲入表麵裂紋中，這對抗疲勞磨損均十分有利;而潤滑油中加入活性氯化物添加劑或是能產生化學反應形成酸類物質的添加劑，則會降低軸承的疲勞壽命。機械設備裝配精度影響齒輪齒麵的齧合接觸麵的大小，自然也對接觸疲勞壽命有影響。具有腐蝕作用的環境因素對疲勞往往起有害作用，如潤滑油中的水。
(4)腐蝕磨損
在摩擦過程中，金屬同時與周圍介質發生化學反應或電化學反應，引起金屬表麵的腐蝕剝落，這種現象稱為腐蝕磨損。它是與機械磨損、粘著磨損、磨料磨損等相結合時才能形成的一種機械化學磨損。因此，腐蝕磨損的機理與前述三種磨損的機理不同。腐蝕磨損是一種極為複雜的磨損過程，經常發生在高溫或潮濕的環境下，更容易發生在有酸、堿、鹽等特殊介質的條件下。
按腐蝕介質的不同類型，腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質下的腐蝕磨損兩大類。
1.氧化磨損
我們知道，除金、鉑等少數金屬外，大多數金屬表麵都被氧化膜覆蓋著。若在摩擦過程中，氧化膜被磨掉，摩擦表麵與氧化介質反應速度很快，立即又形成新的氧化膜，然後又被磨掉，這種氧化膜不斷被磨掉又反複形成的過程，就是氧化磨損。
氧化磨損的產生必須同時具備以下條件：一是摩擦表麵要能夠發生氧化，而且氧化膜生成速度大於其磨損破壞速度;二是氧化膜與摩擦表麵的結合強度大於摩擦表麵承受的切應力;三是氧化膜厚度大於摩擦表麵破壞的深度。
在通常情況下，氧化磨損比其他磨損輕微得多。
減少或消除氧化磨損的對策主要有：
(1)控製氧化膜生長的速度與厚度在摩擦過程中，金屬表麵形成氧化物的速度要比非摩擦時快得多。在常溫下，金屬表麵形成的氧化膜厚度非常小，例如鐵的氧化膜厚度為 1～3mm，銅的氧化膜厚度約為 5nm。但是，氧化膜的生成速度隨時間而變化。
(2)控製氧化膜的性質金屬表麵形成的氧化膜的性質對氧化磨損有重要影響。若氧化膜緊密、完整無孔，與金屬表麵基體結合牢固，則有利於防止金屬表麵氧化;若氧化膜本身性脆，與金屬表麵基體結合差，則容易被磨掉。例如鋁的氧化膜是硬脆的，在無摩擦時，其保護作用大，但在摩擦時其保護作用很小。低溫下，鐵的氧化物是緊密的，與基體結合牢固，但在高溫下，隨著厚度增大，內應力也增大，將導致膜層開裂、脫落。
(3)控製硬度 當金屬表麵氧化膜硬度遠大於與其結合的基體金屬的硬度時，在摩擦過程中，即使在小的載荷作用下，也易破碎和磨損;當兩者相近時，在小載荷、小變形條件下，因兩者變形相近， 故氧化膜不易脫落;但若受大載荷作用而產生大變形時，氧化膜也易破碎。最有利的情況是氧化膜硬度和基體硬度都很高，在載荷作用下變形小，氧化膜不易破碎，耐磨性好，例如鍍硬鉻時，其硬度為 900HBS 左右，鉻的氧化膜硬度也很高，所以鍍硬鉻得到 廣泛應用。然而，大多數金屬氧化物都比原金屬硬而脆，厚度又很小，故對摩擦表麵的保護作用很有限。但在不引起氧化膜破裂的工況下， 表麵的氧化膜層有防止金屬之間粘著的作用， 因而有利於抗粘著磨損。
2.特殊介質下的腐蝕磨損
特殊介質下的腐蝕磨損是摩擦副表麵金屬材料與酸、 堿、 鹽等介質作用生成的各種化合物，在摩擦過程中不斷被磨掉的磨損過程。其機理與氧化磨損相似，但磨損速度較快。
由於其腐蝕本身可能是化學的或電化學的性質， 故腐蝕磨損的速度與介質的腐蝕性質和作用溫度有關，也與相互摩擦的兩個金屬形成的電化學腐蝕的電位差有關。介質腐蝕性越強，作用溫度越高，腐蝕磨損速度越快。
減少或消除特殊介質下的腐蝕磨損的對策主要有：
1)使摩擦表麵受腐蝕時能生成一層結構緊密且與金屬基體結合牢固、阻礙腐蝕繼續發生或使腐蝕速度減緩的保護膜，可使腐蝕磨損速度減小。
2)控製機械零件或構件所處的應力狀態，因為這對腐蝕影響很大。當機械零件受到重複應力作用時，所產生的腐蝕速度比不受應力時快得多。
(5)微動磨損
兩個接觸表麵由於受相對低振幅振蕩運動而產生的磨損稱為微動磨損。它產生於相對靜止的接合零件上，因而往往易被忽視。微動磨損的最大特點是：在外界變動載荷作用下，產生振幅很小(小於 100ūm，一般為 2～20ūm)的相對運動，由此發生摩擦磨損。例如在鍵聯接處、過盈配合處、螺栓聯接處、鉚釘聯接接頭處等結合上產生的磨損。
微動磨損使配合精度下降， 過盈配合部件結合緊度下降甚至鬆動， 聯接件鬆動乃至分離， 嚴重者會引起事故。微動磨損還易引起應力集中，導致聯接件疲勞斷裂。
1.微動磨損的機理
由於微動磨損集中在局部範圍內，同時兩個摩擦表麵永遠不脫離接觸，磨損產物不易往外排除，磨屑在摩擦表麵起著磨料的作用;又因摩擦表麵之間的壓力使表麵凸起部分粘著，粘著處被外界小振幅引起的擺動所剪切，剪切處表麵又被氧化，所以微動磨損兼有粘著磨損和氧化磨損的作用。
微動磨損是一種兼有磨料磨損、粘著磨損和氧化磨損的複合磨損形式。
2.減少或消除微動磨損的對策 實踐與試驗表明，外界條件(如載荷、振幅、溫度、潤滑等)及材質對微動磨損影響相當大，因而，減少或消除微動磨損的對策主要有以下幾個方麵：
(1)載荷 在一定條件下，隨著載荷增大，微動磨損量將增加，但是當超過某臨界載荷之後，微動磨損量將減小。采用超過臨界載荷的緊固方式可有效減少微動磨損。
(2)振幅 當振幅較小時，單位磨損率較小;當振幅超過 50～150um 時，單位磨損率顯著上升。因此，應有效地將振幅控製在 30um 以內。
(3)溫度低碳鋼，在 0以上時，微動磨損量隨溫度上升而逐漸降低;在 150。 C～200。C 時，微動磨損量突然降低;繼續升高溫度，微動磨損量上升;溫度從 135。C 升高到 400。C 時，微動磨損量增加 15 倍。中碳鋼，在其他條件不變、溫度為 130。C 時，微動磨損量發生轉折;超過此溫度，微動磨損量大幅度降低。
(4)潤滑 用粘度大、抗剪切強度高的潤滑脂有一定效果，固體潤滑劑(如 MoS2、PT-FE 等)效果更好。而普通的液體潤滑劑對防止微動磨損效果不佳。
(5)材質性能提高硬度及選擇適當材料配副都可以減小微動磨損。將一般碳鋼表麵硬度從 180HV 提高到 700HV 時，微動磨損量可降低 50%。一般來說，抗粘著性能好的材料配副對抗微動磨損也好。采用表麵處理(如硫化或磷化處理以及鍍上金屬鍍層)是降低微動磨損的有效措施。
2.2.2機械零件的變形及其對策
機械零件或構件在外力的作用下，產生形狀或尺寸變化的現象稱為變形。過量的變形是機械失效的重要類型，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆。例如，各類傳動軸的彎曲變形;橋式起重機主梁在變形下撓曲或扭曲;汽車大梁的扭曲變形;彈簧的變形等。變形量隨著時間的不斷增加，逐漸改變了產品的初始參數，當超過允許極限時，將喪失規定的功能。有的機械零件因變形引起結合零件出現附加載荷、相互關係失常或加速磨損， 甚至造成斷裂等災難性 後果。
根據外力去除後變形能否恢複，機械零件或構件的變形可分為彈性變形和塑性變形兩大類。
1.彈性變形
金屬零件在作用應力小於材料屈服強度時產生的變形稱為彈性變形。
彈性變形的特點是：
1)當外力去除後，零件變形消除，恢複原狀。
2)材料彈性變形時，應變與應力成正比，其比值稱為彈性模量，它表示材料對彈性變形的阻力。在其他條件相同時，材料的彈性模量越高，由這種材料製成的機械零件或構件的剛度便越高，在受到外力作用時保持其固有的尺寸和形狀的能力就越強。
3)彈性變形量很小，一般不超過材料原長度的 0.1%～1.O%。
在金屬零件使用過程中，若產生超量彈性變形(超量彈性變形是指超過設計允許的彈性變形)，則會影響零件正常工作。例如，當傳動軸工作時，超量彈性變形會引起軸上齒輪齧合狀況惡化，影響齒輪和支承它的滾動軸承的工作壽命;機床導軌或主軸超量彈性變形，會引起加工精度降低甚至不能滿足加工精度。因此，在機械設備運行中，防止超量彈性變形是十分必要的。除了正確設計外，正確使用十分重要，應嚴防超載運行，注意運行溫度規範，防止熱變形等。
2.塑性變形
塑性變形又稱為永久變形，是指機械零件在外加載荷去除後留下來的一部分不可恢複的變形。金屬零件的塑性變形從宏觀形貌特征上看，主要有翹曲變形、體積變形和時效變形三種形式。
(1)翹曲變形 當金屬零件本身受到某種應力(例如機械應力、熱應力或組織應力等)的作用， 其實際應力值超過了金屬在該狀態下的拉伸屈服強度或壓縮屈服強度後， 就會產生呈翹曲、橢圓或歪扭的塑性變形。因此，金屬零件產生翹曲變形是它自身受複雜應力綜合作用的結果。翹曲變形常見於細長軸類、薄板狀零件以及薄壁的環形和套類零件。
(2)體積變形 金屬零件在受熱與冷卻過程中，由於金相組織轉變引起比容變化，導致金屬零件體積脹縮的現象稱為體積變形。例如，鋼件淬火相變時，奧氏體轉變為馬氏體或下貝氏體時比容增大，體積膨脹，淬火相變後殘留奧氏體的比容減小，體積收縮。馬氏體形成時的體積變化程度，與淬火相變時馬氏體中的含碳量有關。鋼件中含碳量越多，形成馬氏體時的比容變化越大，膨脹量也越大。此外，鋼中碳化物不均勻分布往往會增大變形程度。
(3)時效變形鋼件熱處理後產生不穩定組織，由此引起的內應力處於不穩定狀態;鑄件在鑄造過程中形成的鑄造內應力也處於不穩定狀態。在常溫下較長時間的放置或使用，不穩定狀態的應力會逐漸發生轉變，並趨於穩定，由此伴隨產生的變形稱為時效變形。
塑性變形導致機械零件各部分尺寸和外形的變化，將引起一係列不良後果。例如，機床主軸塑性彎曲，將不能保證加工精度，導致廢品率增大，甚至使主軸不能工作。
零件的局部塑性變形雖然不像零件的整體塑性變形那樣引起明顯失效，但也是引起零件失效的重要形式。如鍵聯接、花鍵聯接、擋塊和銷釘等，由於靜壓力作用，通常會引起配合的一方或雙方的接觸表麵擠壓(局部塑性變形)， 隨著擠壓變形的增大， 特別是那些能夠反向 運動的零件將引起衝擊，使原配合關係破壞的過程加劇，從而導致機械零件失效。
3.防止和減少機械零件變形的對策
變形是不可避免的，我們可從下列四個方麵采取相應的對策防止和減少機械零件變形。
(1) 設計 設計時不僅要考慮零件的強度，還要重視零件的剛度和製造、裝配、使用、拆卸、修理等問題。
1)正確選用材料，注意工藝性能。如鑄造的流動性、收縮性;鍛造的可鍛性、冷鐓性;焊接的冷裂、熱裂傾向性;機加工的可切削性;熱處理的淬透性、冷脆性等。
2)合理布置零件，選擇適當的結構尺寸。如避免尖角，棱角改為圓角、倒角;厚薄懸殊的部分可開工藝孔或加厚太薄的地方;安排好孔洞位置，把盲孔改為通孔等。形狀複雜的零件在可能條件下采用組合結構、鑲拚結構，改善受力狀況。
3)在設計中，注意應用新技術、新工藝和新材料，減少製造時的內應力和變形。
(2)加工 在加工中要采取一係列工藝措施來防止和減少變形。對毛坯要進行時效以消除其殘餘內應力。時效有自然時效和人工時效兩種。自然時效，可以將生產出來的毛坯在露天存放 1～2 年，這是因為毛坯材料的內應力有在 12～20 個月逐漸消失的特點，其時效效果最佳;缺點是時效周期太長。人工時效可使毛坯通過高溫退火、保溫緩冷而消除內應力。也可利用振動作用來進行人工時效。高精度零件在精加工過程中必須安排人工時效。
在製定零件機械加工工藝01manbetx 中，均要在工序、工步的安排上，工藝裝備和操作上采取減少變形的工藝措施。例如，粗精加工分開的原則，在粗精加工中間留出一段存放時間。以利於消除內應力。
機械零件在加工和修理過程中要減少基準的轉換，保留加工基準留給維修時使用，減少維修加工中因基準不統一而造成的誤差。對於經過熱處理的零件來說，注意預留加工餘量、調整加工尺寸、預加變形，這是非常必要的。在知道零件的變形規律之後，可預先加以反向變形量，經熱處理後兩者抵消;也可預加應力或控製應力的產生和變化，使最終變形量符合要求，達到減少變形的目的。
(3)修理 在修理中，既要滿足恢複零件的尺寸、配合精度、表麵質量等技術要求，還要檢查和修複主要零件的形狀、位置誤差。為了盡量減少零件在修理中產生的應力和變形，應當製定出與變形有關的標準和修理規範，設計簡單可靠、好用的專用量具和工夾具，同時注意大力推廣“三新”技術，特別是新的修複技術，如刷鍍、粘接等。
(4)使用 加強設備管理，製定並嚴格執行01manbetx 01manbetx ，加強機械設備的檢查和維護，不超負荷運行，避免局部超載或過熱等。
2.2.3機械零件的斷裂及其對策
斷裂是零件在機械、熱、磁、腐蝕等單獨作用或者聯合作用下，其本身連續性遭到破壞，發生局部開裂或分裂成幾部分的現象。
機械零件斷裂後不僅完全喪失工作能力，而且還可能造成重大的經濟損失或傷亡事故。尤其是現代機械設備日益向著大功率、高轉速的趨勢發展，機械零件斷裂失效的幾率有所提高。盡管與磨損、變形相比，機械零件因斷裂而失效的機會很少，但機械零件的斷裂往往會造成嚴重的機械事故，產生嚴重的後果，是一種最危險的失效形式。
機械零件的斷裂一般可分為延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂和環境斷裂四種形式。
1.延性斷裂 延性斷裂又稱為塑性斷裂或韌性斷裂。當外力引起的應力超過抗拉強度時發生塑性變形後造成斷裂就稱為延性斷裂。延性斷裂的宏觀特點是斷裂前有明顯的塑性變形，常出現“縮 頸”現象。延性斷裂斷口形貌的微觀特點是斷麵有大量韌窩(即微坑)覆蓋。延性斷裂實際上 是顯微空洞形成、長大、連接以致最終導致斷裂的一種破壞方式。
2.脆性斷裂 金屬零件或構件在斷裂之前無明顯的塑性變形，發展速度極快的一類斷裂叫脆性斷裂。 它通常在沒有預示信號的情況下突然發生，是一種極危險的斷裂形式。
3.疲勞斷裂 機械設備中的許多零件，如軸、齒輪、凸輪等，都是在交變應力作用下工作的。它們工作時所承受的應力一般都低於材料的屈服強度或抗拉強度，按靜強度設計的標準是安全的。 但在實際生產中，在重複及交變載荷的長期作用下，機械零件或構件仍然會發生斷裂，這種現象稱為疲勞斷裂，它是一種普通而嚴重的失效形式。在機械零件的斷裂失效中，疲勞斷裂占很大的比重，約為 80%～90%。
疲勞斷裂的類型很多，根據循環次數的多少可分為高周疲勞和低周疲勞兩種類型。
高周疲勞通常簡稱為疲勞，又稱為應力疲勞，是指機械零件斷裂前在低應力(低於材料的屈服強度甚至彈性極限)下，所經曆的應力循環周次數多(一般大於105 次)的疲勞，是一種常見的疲勞破壞。如曲軸、汽車後橋半軸、彈簧等零部件的失效一般均屬於高周疲勞破壞。
低周疲勞又稱為應變疲勞。低周疲勞的特點是承受的交變應力很高，一般接近或超過材料的屈服強度，因此每一次應力循環都有少量的塑性變形，而斷裂前所經曆的循環周次較少，一般隻有 102～105 次，壽命短。
4.環境斷裂 環境斷裂是指材料與某種特殊環境相互作用而引起的具有一定環境特征的斷裂方式。延性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂，均未涉及材料所處的環境，實際上機械零件的斷裂，除了與材料的特性、應力狀態和應變速度有關外，還與周圍的環境密切相關，尤其是在腐蝕環境中 材料表麵的裂紋邊沿由於氧化、腐蝕或其他過程使材料強度下降，促使材料發生斷裂。環境斷裂主要有應力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、高溫蠕變斷裂、腐蝕疲勞斷裂及冷脆斷裂等形式。
5.減少或消除機械零件斷裂的對策
(1)設計在金屬結構設計上要合理，盡可能減少或避免應力集中，合理選擇材料。
(2)工藝 采用合理的工藝結構，注意消除殘餘應力，嚴格控製熱處理工藝。
(3)使用 按設備說明書操作、使用機電設備，嚴格杜絕超載使用機電設備。
2.2.4機械零件的蝕損及其對策
蝕損即腐蝕損傷。機械零件的蝕損，是指金屬材料與周圍介質產生化學反應或電化學反應而導致的破壞。疲勞點蝕、腐蝕和穴蝕等，統稱為蝕損。疲勞點蝕是指零件在循環接觸應力作用下表麵發生的點狀剝落的現象;腐蝕是指零件受周圍介質的化學及電化學作用，表層金屬發生化學變化的現象;穴蝕是指零件在溫度變化和介質的作用下，表麵產生針狀孔洞，並不斷擴大的現象。
金屬腐蝕是普通存在的自然現象，它所造成的經濟損失十分驚人。據不完全統計，全世界因腐蝕而不能繼續使用的金屬零件，約占其產量的 10%以上。
金屬零件由於周圍的環境以及材料內部成分和組織結構的不同， 腐蝕破壞有凹洞、 斑點、 潰瘍等多種形式。
按金屬與介質作用機理，機械零件的蝕損可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。
1.機械零件的化學腐蝕
化學腐蝕是指單純由化學作用而引起的腐蝕。在這一腐蝕過程中不產生電流，介質是非導電的。化學腐蝕的介質一般有兩種形式：一種是氣體腐蝕，指幹燥空氣、高溫氣體等介質中的腐蝕;另一種是非電解質溶液中的腐蝕，指有機液體、汽油、潤滑油等介質中的腐蝕，它們與金屬接觸時進行化學反應形成表麵膜，在不斷脫落又不斷生成的過程中使零件腐蝕。大多數金屬在室溫下的空氣中就能自發地氧化，但在表麵形成氧化物層之後，如能有效地隔離金屬與介質問的物質傳遞，就成為保護膜;如果氧化物層不能有效阻止氧化反應的進行，那麼金屬將不斷地被氧化。
據研究，金屬氧化膜要在含氧氣的條件下起保護膜作用必須具有下列條件：
1)氧化膜必須是緊密的，能完整地把金屬表麵全部覆蓋住，即氧化膜的體積必須比生成此膜所消耗掉的金屬的體積大。
2)氧化膜在氣體介質中是穩定的。
3)氧化膜和基體金屬的結合力強，且有一定的強度和塑性。
4)氧化膜具有與基體金屬相同的熱膨脹係數。
在高溫空氣中，鐵和鋁都能生成完整的氧化膜，由於鋁的氧化膜同時具備了上述四種條件，故具有良好保護性能;而鐵的氧化膜與鐵結合不良，故起不了保護作用。
2.金屬零件的電化學腐蝕 電化學腐蝕是金屬與電解質物質接觸時產生的腐蝕。大多數金屬的腐蝕都屬於電化學腐蝕，其涉及麵廣，造成的經濟損失大。電化學腐蝕與化學腐蝕的不同點在於其腐蝕過程有電流產生。電化學腐蝕過程比化學腐蝕強烈得多，這是由於電化學腐蝕的條件易形成和存在決定的。
電化學腐蝕的根本原因是腐蝕電池的形成。在原電池中，作為陽極的鋅被溶解，作為陰極的銅未被溶解，在電解質溶液中有電流產生。電化學腐蝕原理與此很相近，同樣需要形成原電池的三個條件： 兩個或兩個以上的不同電極電位的物體， 或在同一物體中具有不同電極電位的區域，以形成正、負極;電極之間需要有導體相連接或電極直接接觸;有電解液。金屬材料中一般都含有其他合金或雜質(如碳鋼中含有滲碳體，鑄鐵中含有石墨等)， 由於這些雜質的電極電位的數值比鐵本身大，便產生了電位差，而且它們又都能導電，雜質又與基體金屬直接接觸，所以當有電解質溶液存在時便會構成腐蝕電池。
腐蝕電池有微電池和宏觀腐蝕電池兩種。上述腐蝕電池中由於滲碳體和石墨含量非常小，作為腐蝕電池中的陰極常稱為微陰極。這種腐蝕電池也稱為微電池。當不同金屬浸於不同電解質溶液，或兩種相接觸的金屬浸於電解質溶液，或同一金屬與不同的電解質溶液(包括濃度、溫度、流速不同)接觸，這時構成腐蝕電池陽極的是金屬整體或其局部，這種腐蝕電池稱為宏觀腐蝕電池。
金屬零件常見的電化學腐蝕形式主要有：
(1)大氣腐蝕即潮溫空氣中的腐蝕。
(2)土壤腐蝕如地下金屬管線的腐蝕。
(3)在電解質溶液中的腐蝕如酸、堿、鹽等溶液中的腐蝕。
(4)在熔融鹽中的腐蝕如熱處理車間，熔鹽加熱爐中的鹽爐電極和所處理的金屬發生的腐蝕。
3.減少或消除機械零件蝕損的對策
(1)正確選材根據環境介質和使用條件，選擇合適的耐腐蝕材料，如含有鎳、鉻、鋁、 矽、鈦等元素的合金鋼;在條件許可的情況下，盡量選用尼龍、塑料、陶瓷等材料。
(2)合理設計在製造機械設備時，即使采用了較優質的材料，如果在結構的設計上不從金屬防護角度加以全麵考慮，常會引起機械應力、熱應力以及流體的停滯和聚集、局部過熱等，從而加速腐蝕過程。因此設計結構時應盡量使整個部位的所有條件均勻一致，做到結構合理、外形簡化、表麵粗糙度合適。
(3)覆蓋保護層在金屬表麵上覆蓋一層不同的材料，可改變表麵結構，使金屬與介質隔離開來，以防止腐蝕。常用的覆蓋材料有金屬或合金、非金屬保護層和化學保護層等。
(4)電化學保護對被保護的機械設備通以直流電流進行極化，以消除電位差，使之達到某一電位時，被保護金屬的腐蝕可以很小，甚至呈無腐蝕狀態。這種方法要求介質必須是導電的、連續的。
(5)添加緩蝕劑在腐蝕性介質中加入少量緩蝕劑(緩蝕劑是指能減小腐蝕速度的物質)，可減輕腐蝕。按化學性質的不同，緩蝕劑有無機化合物和有機化合物兩類。無機化合物，能在金屬表麵形成保護，使金屬與介質隔開，如重鉻酸鉀、硝酸鈉、亞硫酸鈉等;有機化合物，能吸附在金屬表麵上，使金屬溶解和還原反應都受到抑製，減輕金屬腐蝕，如胺鹽、瓊脂、動物膠、生物堿等。
(6)改變環境條件 將環境中的腐蝕介質去除，可減少其腐蝕作用。如采用通風、除濕、去掉二氧化硫氣體等。對常用金屬材料來說，把相對濕度控製在臨界濕度(50%。 70%)以下，可顯著減緩大氣腐蝕。
2.3設備維修前的準備工作
為了保證設備正常運行和安全生產，對設備實行有計劃的預防性修理，是工業企業設備管理與維修工作的重要組成部分。本節介紹設備大修理工藝過程、設備修理方案的確定、設備修理前的技術和物質準備等內容。
2.3.1設備大修理工藝過程
為保持機電設備的各項精度和工作性能，在實施維護保養的基礎上，必須對機電設備進行預防性計劃修理，其中大修理工作是恢複設備精度的一項重要工作。在設備預防性計劃修理類別中，設備大修理(簡稱為設備大修)是工作量最大、修理時間較長的一類修理。設備大修就是將設備全部或大部分解體，修複基礎件，更換或修複機械零件、電器元件，調整修理電氣係統，整機裝配和調試，以達到全麵清除大修前存在的缺陷、恢複設備規定的精度與性能的目的。
機電設備大修的修理技術和工作量，在大修前難以預測得十分準確。因此，在大修過程中，應從實際情況出發，及時地采取各種措施來彌補大修前預測的不足，並保證修理工期按計劃或提前完成。
機電設備大修過程一般包括：解體前整機檢查、拆卸部件、部件檢查、必要的部件分解、零件清洗及檢查、部件修理裝配、總裝配、空運轉試車、負荷試車、整機精度檢驗、竣工驗收。在實際工作中應按大修作業計劃進行並同時做好作業調度、 作業質量控製以及竣工驗收等主要管理工作。
機電設備的大修過程一般可分為修前準備、修理過程和修後驗收三個階段。
1.修前準備
為了使修理工作順利地進行並做到準確無誤，修理人員應認真聽取操作者對設備修理的要求，詳細了解待修設備的主要毛病，如設備精度喪失情況、主要機械零件的磨損程度、傳動係統的精度狀況和外觀缺陷等;了解待修設備為滿足工藝要求應作哪些部件的改進和改 裝，閱讀有關技術資料、設備使用說明書和曆次修理記錄，熟悉設備的結構特點、傳動係統和原設計精度要求，以便提出預檢項目。經預檢確定大件、關鍵件的具體修理方法，準備專用工具和檢測量具，確定修後的精度檢驗項目和試車驗收要求，這樣就為整台設備的大修做好了各項技術準備工作。
2.修理過程
修理過程開始後，首先進行設備的解體工作，按照與裝配相反的順序和方向，即“先上後下，先外後裏”的方法，有次序地解除零部件在設備中相互約束和固定的形式。拆卸下來的零件應進行二次預檢，根據二次預檢的情況提出二次補修件;還要根據更換件和修複件的供應、修複情況，大致排定修理工作進度，以使修理工作有步驟、按計劃地進行，以免因組織工作的銜接不當而延長修理周期。
設備修理能夠達到的精度和效能與修理工作配備的技術力量、設備大修次數及修前技術狀況等有關。 一般認為，對於初次大修的機械設備，它的精度和效能都應達到原出廠的標準;經過兩次以上大修的設備，其修後的精度和效能要比新設備低。如果上次大修後的技術狀態比較好，則將會使這次修理的質量容易接近原出廠的標準;反之，就會給下次大修造成困難，其修後質量較難接近原出廠標準，甚至無法進行修理。
對於在修理工作中能夠恢複到原有精度標準的設備， 應全力以赴，保證達到原有精度標準。對於恢複不到原出廠標準的設備，應有所側重，根據該設備所承擔的生產任務，對於關係較大的幾項精度指標，多投入技術力量和多下功夫，使之達到保證生產工藝最起碼的要求。對於具體零部件的修複，應根據待修工件的結構特點、精度高低並結合現場的修複能力，擬定合理的修理方案和相應的修複方法，進行修複直至達到要求。
設備整機的裝配工作以驗收標準為依據進行。裝配工作應選擇合適的裝配基準麵，確定誤差補償環節的形式及補償方法，確保各零部件之間的裝配精度，如平行度、同軸度、垂直度以及傳動的齧合精度要求等。
3.修後驗收
凡是經過修理裝配調整好的設備，都必須按有關規定的精度標準項目或修前擬定的精度項目，進行各項精度檢驗和試驗，如幾何精度檢驗、空運轉試驗、載荷試驗和工作精度檢驗等，全麵檢查衡量所修理設備的質量、精度和工作性能的恢複情況。
設備修理後，應記錄對原技術資料的修改情況和修理中的經驗教訓，做好修後工作小結，與原始資料一起歸檔，以備下次修理時參考。
2.3.2設備修理方案的確定
對設備大修，不但要達到預定的技術要求，而且要力求提高經濟效益。因此，在修理前應切實掌握設備的技術狀況，製定切實可行的修理方案，充分做好技術和生產準備工作;在修理中要積極采用新技術、新材料、新工藝和現代管理方法，做好技術、經濟和組織管理工作，以保證修理質量，縮短停修時間，降低修理費用。
必須通過預檢，在詳細調查了解設備修理前技術狀況、存在的主要缺陷和產品工藝對設備的技術要求後，立即分析製定修理方案，主要內容有：
1)按產品工藝要求，設備的出廠精度標準能否滿足生產需要;如果個別主要精度項目標準不能滿足生產需要，能否采取工藝措施提高精度;哪些精度項目可以免檢。
2)對多發性重複故障部位，分析改進設計的必要性與可能性。
3)對關鍵零部件，如精密主軸部件、精密絲杠副、分度蝸杆副的修理，本企業維修人員的技術水平和條件能否勝任。
4)對基礎件，如床身、立柱、橫梁等的修理，采用磨削、精刨或精銑工藝，在本企業或本地區其他企業實現的可能性和經濟性。
5)為了縮短修理時間，哪些部件采用新部件比修複原部件更經濟。
6)如果本企業承修，哪些修理作業需委托外企業協作，與外企業聯係並達成初步協議。如果本企業不能勝任和不能實現對關鍵零部件、基礎件的修理工作，應確定委托其他企業來承修，這些企業是指專業修理公司、設備製造公司等。
2.3.3設備修理前的技術準備
機電設備大修前的準備工作很多，大多是技術性很強的工作，其完善程度和準確性、及時性都會直接影響大修進度計劃、修理質量和經濟效益。設備修理前的技術準備，包括設備修理的預檢和預檢的準備、 修理圖樣資料的準備、 各種修理工藝的製定及修理工檢具的製造和供應。 各企業的設備維修組織和管理分工有所不同，但設備大修前的技術準備工作內容及 程序大致相同。
1.預檢
為了全麵深入了解設備技術狀態劣化的具體情況，在大修前安排的停機檢查，通常稱為預檢。預檢工作由主修技術人員負責，設備使用單位的機械人員和維修工人參加，並共同承擔。預檢工作量由設備的複雜程度、劣化程度決定，設備越複雜，劣化程度越嚴重，預檢工作量就越大，預檢時間也越長。
預檢既可驗證事先預測的設備劣化部位及程度，又可發現事先未預測到的問題，從而全麵深入了解設備的實際技術狀態， 並結合已經掌握的設備技術狀態劣化規律，作為製定修理方案的依據。從預檢結束至設備解體大修開始之間的時間間隔不宜過長，否則可能在此期間設備技術狀態加速劣化，致使預檢的準確性降低，給大修施工帶來困難。
2.編製大修理技術文件
通過預檢和分析確定修理方案後，必須以大修理技術文件的形式做好修理前的技術準備。機電設備大修理技術文件有修理技術任務書、修換件明細表、材料明細表、修理工藝和修理質量標準等。這些技術文件是編製修理作業計劃，準備備品、配件、材料，校算修理工時與成本，指導修理作業以及檢查和驗收修理質量的依據，它的正確性和先進性是衡量企業設備維修技術水平的重要標誌之一。
2.3.4設備修理前的物資準備
設備修理前的物質準備是一項非常重要的工作，是搞好維修工作的物質條件。實際工作中經常由於備品配件供應不上而影響修理工作的正常進行，延長修理停歇時間，造成“窩工”現象，使生產受到損失。因此，必須加強設備修理前的物質準備工作。
主修技術人員在編製好修換件明細表和材料明細表後，應及時將明細表交給備件、材料管理人員。 備件、 材料管理人員在核對庫存後提出訂貨。 主修技術人員在製定好修理工藝後，應及時把專用工、檢具明細表和圖樣交給工具管理人員。工具管理人員經校對庫存後，把所需用的庫存專用工、檢具，送有關部門鑒定，按鑒定結果，如需修理提請有關部門安排修理，同時要對新的專用的工、檢具，提出訂貨。
第三章 機電設備的日常
許多擁有高科技設備的企業由於設備管理不良，生產中設備故障不斷，維修費用和備件資金占有量居高不下，甚至超過了利潤水平，給企業造成的損失慘重。當確定了一個適合企業的維修策略以後，下麵的任務就是如何把這個策略貫徹下去，並取得預期的結果。完善的設備日常管理就是確保設備維修策略得以貫徹並取得預期結果的保證。對於機電設備來說，由於其設備複雜，停機損失高，因此對設備的日常管理有著更高的要求。
3.1設備的使用與維護
設備的服役期是設備壽命周期的主要階段,也是設備運行發揮作用，產生效益的重要時期。因此設備運行期管理非常重要，設備運行中的維護和操作成為設備保持良好的技術狀態, 防止和減少非正常磨損和突發故障，提高企業經濟效益的重要環節。據以往的統計資料，T公司和H公司由於使用不當或操作失誤造成的設備故障占故障總數的 20%～35%。
3.1.1設備日常維護的內容
設備的日常維護是由設備的維修人員或操作人員負責。目前的發展趨勢是由設備操作人員負責設備的日常維護，將設備操作人員培養成多技能工。對於自動化流水線設備來說，由於設備複雜，對設備的日常維護工作要求比較高，因此對設備操作人員的素質和能力的要求也比較高。目前T公司和H公司的設備維護工作基本上還是由專業的設備維護人員來完成的。操作員應會正確使用生產設備，同時對設備進行檢查，潤滑、清潔及緊固四方麵的維護。這四方麵的工作是操作員在對設備進行檢查時同時進行的。
(1)檢查。操作員應對所管理的設備的運行狀況、運行參數、潤滑、振動、聲音、溫度、是否有異味等進行檢查，以人的感官或利用簡易檢測儀表來進行設備檢查。
(2)潤滑。首先檢查設備的潤滑狀況,潤滑油脂的溫度、壓力、液麵、潤滑油有無變質，油路是否暢通等。定期化驗使用中的潤滑劑，給設備更換或補充潤滑油脂。
(3)清潔。對設備及附屬設備和周圍環境進行清掃，保持其本來麵目和光澤，不能留有死角。 將生產現場的所有物品加以定置、定位，按照使用頻率和目視化準則合理布置，擺放整齊。
(4)緊固。在檢查中如果發現設備的非轉動部位的緊固螺栓發生鬆動，要及時上緊固定。
3.1.2設備日常維護的程序化
設備的日常維護按照定點、定時、定量、定標準、定人、定記錄及定路線，形成規範化和程序化。定人是指經過培訓和具有一定實際經驗的操作員或者專職的設備維護人員，負責設備管理的日常保養和維護;定點是指根據設備的結構和運行特點，對重點部位、常見故障點確定檢查部位和內容;定量對設備發生磨損、腐蝕、變形和減薄處，按照維修技術標準進行劣化傾向的測定，以決定維修與否;定時按照設備的運行狀況、變化特點及生產要求，確定操作員的檢查維護時間;定路線以生產流程和設備的布置，規定檢查維護的路線;定標準是指根據不同的運行時間段，規定判別設備劣化的標準、並製定相應的檢查維護的方法、手段和操作流程;定記錄為檢查維護製定統一的簡單明了的表格，操作員或專職的維護人員將檢查維護的結果如實地填寫在表格內，尤其是設備的異常現象，應全麵準確記錄，同時相關操作人員應簽名確認。
3.1.3建立企業設備的自主管理體係
經過以下的七個步驟逐步形成企業的自主管理體係：通過初始清潔(清潔、點檢);對設備問題根源攻關;標準規範的初步編製;點檢實習;自主點檢;整理整頓規範化;自主管理的不斷完善。
3.2設備的點檢製度
3.2.1點檢製的係統功能
設備點檢製度是以設備點檢為中心的設備管理體製,也是 TPM 的基礎。對於自動化流水線設備，采用點檢製度，可以有效地降低設備故障率，提高維修效率，提高生產品質，降低維修費用，從而給企業帶來顯著地經濟效益。專職點檢人員負責設備的點檢，又負責設備管理，是操作和維修之間的橋梁與核心。點檢員對其管理區內的設備負有全權責任，嚴格遵守標準進行點檢，製定維修標準、編製點檢計劃、檢修計劃、管理檢修工程、編製材料計劃及維修費用的預算。點檢體係由五個方麵組成：崗位操作人員的日常點檢;專業點檢人員的定期點檢，專業技術人員的精密點檢;專家的技術診斷和傾向性診斷;技術專家的精度測試檢查等。設備點檢由操作人員、專業點檢人員、專業技術人員、維修技術人員等，在不同專業和不同階段協調於同一目標下，使這些各類專業技術的各個層次的人相互配合、協調，形成完善有效的設備管理體係。
3.2.2點檢製的業務
設備點檢按照設備區域劃分、檢查路線圖、規定的業務流程進行。企業應當根據自身設備的特點編製相應的點檢計劃，點檢標準，並對點檢工作結果進行跟蹤考核。具體來說就是“八定”。
(1)定人員。點檢作業的核心是專職點檢員的點檢，它不是巡回檢查,而是固定點檢區的人員，做到定地點、定人員、定項目等，不輕易變動人員。
(2)定地點。預先設定好設備的點檢計劃表，包括明確設備的點檢部位、項目和內容,以使點檢人員能夠心中有數,做到有目的、有方向地進行點檢。
(3)定方法。對不同的點，采用不同的點檢方法,常常稱“五感”，即聽、看、聞、摸、嚐。
(4)定周期。對於故障點的部位、項目、內容均有明確預先設定的周期，並通過點檢人員素質的提高和經驗的積累，進行不斷的修改、完善，摸索出最佳的點檢周期。
(5)定標準。點檢標準是衡量或判別點檢部位是否正常的依據，也是判斷此部位是否劣化的尺度。
(6)定表式。點檢計劃表(或點檢作業卡)是點檢員實施點檢作業的指南，也是點檢員心中的一份自主管理藍圖。
(7)定記錄。點檢實績記錄有固定格式,包括作業記錄、異常記錄、故障記錄和傾向記錄等。這些完整的記錄為點檢業務的信息傳遞提供了有價值的原始數據。
(8)定點檢業務流程。
3.2.3專業點檢員
對專業點檢員的要求很高，具有相當的專業知識和實際工作經驗，掌握各種技術和管理標準，製定維修計劃、材料計劃、資金預算，分析故障及處理意見，提出改善設備的對策等。
3.2.4點檢計劃和作業卡
製定點檢作業卡、周點檢計劃卡、長期點檢計劃表等，使點檢成為標準作業。
3.3設備的故障管理
設備故障管理工作是設備管理的基礎工作,企業掌握設備狀況的基本工具之一。對設備故障進行分析整理,不僅可以了解設備的狀況,有針對性地采取改善行動,避免錯誤重複發生，而且還可以提高維修人員的技術水平，提高維修效率。另外設備的故障信息，對於設備的設計製造單位來講，也是非常寶貴的信息，是其進行設備更新換代的基礎之一。設備故障的分析是十分複雜的工作，涉及的技術領域非常廣泛，就金屬失效分析來說，它本身就是一門專業技術。目前故障分析有三種形式：
(1)綜合統計方式。這是針對工廠設備總體發生的故障概率分析。如各類設備發生故障的概率;按故障發生的現象或原因分類的故障概率;某類大量使用的設備所發生故障類型的分類概率。針對概率發生高的設備故障，製定技術的或管理的措施，找出降低改種設備故障的方法，加以實施。
(2)典型失效分析方式。對某些重要設備或部位發生缺陷和失效，或者經常發生的失效模式，就要找出其內在的原因。為此需要利用技術分析的手段和借助專業分析儀器加以解決，這就是金屬失效分析技術。金屬失效分析技術的一般步驟如下：典型破壞部位取樣一斷口失效宏觀分析一斷口微觀失效分析一材質分析一失效類型及機理一失效原因判斷。破壞環境分析：對設備工作環境中的介質、溫度、壓力、有害物質、腐蝕產物，或對大氣及周邊條件等進行分析。模擬分析：模擬失效構件的工作條件，以驗證失效分析的結論。
金屬失效分析既是一項專業技術，又是一項綜合分析方法。它需要利用各種技術，從結構設計、材料選擇。加工製造、裝配調整、使用維修到工藝過程、人為因素、環境汙染等，成為相關性綜合分析的係統工程。
(3)故障診斷分析。采用監測診斷儀器對運行中的設備進行監測和診斷，從而找出故障發生和發展變化的狀態及趨勢。一般步驟如下;設備運行中的狀態監測→故障診斷分析→趨勢預報。當設備停機後，對故障設備解體檢查和檢測,驗證故障結論並與診斷分析對照。其方法包括腐蝕監測、振動監測、溫度監測、聲音監測、潤滑監測等。
(4)設備操作維護人員和專業點檢人員的培訓
設備的操作維護人員和專業點檢人員要成為合格員工，除了經過操作培訓外，還必須經過設備日常維護或點檢操作的專業培訓教育，使所有員工建立“自主”維護地觀念。一方麵要了解設備的性能結構,掌握設備保養維護技術,能診斷設備的一般故障或常見故障，並懂得排除故障的方法或是應急處理方法，才能建立起企業員工地“自主維護”體係，也是推行TPM 的基礎工作之一。
要做好設備操作維護人員、專業點檢人員的培訓,就必須做好以下幾個方麵的工作：明確培訓目的，根據實際目標製定長期和短期相結合的培訓計劃，以及相應地培訓內容;分類、分層次地組織員工參加培訓;對員工的培訓結果進行考核;對培訓結果和員工培訓考核情況進行總結，並結合企業設備運行情況和故障情況的變化、設備的更新等不斷研究完善培訓計劃和培訓內容，務求通過培訓達到理論與實際相結合、不斷提高員工的技術技能素質的目的。
結 論
現代工業,不斷朝著大型化、高速化、自動化方向發展。這使得設備維修管理的水平跟不上飛速發展的設備狀態，隨之就帶來了設備的性能低下和設備頻繁的故障，造成巨大的生產損失。現代化的技術裝備擔負著社會化大生產的重要使命，生產的產量、質量和經濟效益將完全借助於生產設備來實現。因此，設備在生產中的地位和作用將越來越顯得重要，企業的管理重心也將越來越向設備管理轉移，傳統的管理思想已經不能適應現代化管理的要求。
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評 語
指導老師 (簽字)
答辯小組意見
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負 責 人(簽字)
成績 院係(蓋章)
2009年 月 日
