机电设备维修技术 课件 第一章故障分析诊断与修复.pptx

第一章故障分析诊断和修复技术;随着现代工业和现代制造技术的发展，制造系统的自动化、集成化程度越来越高。在这样的生产环境下，一旦某台设备出现了故障而又未能及时发现和排除，就可能会造成整台设备停转，甚至整个流水线、整个车间停产，从而造成巨大的经济损失。因此，对设备故障的研究以及对设备实施状态的检测与故障诊断技术的提高越来受到人们的重视，由此带来的经济效益和社会效益是巨大的。开展设备故障分析和诊断能够预防生产事故，保障人身和设备的安全，同时能够推动设备维修制度的全面改革，使设备维修制度由定期维修向动态化的状态维修的转化，促进状态监测与故障诊断技术的成熟和完善。;故障研究的目的是要查明故障模式，追寻故障机理，探求减少故障的方法，提高机电设备的可靠程度和有效利用率。

通常人们将故障定义为：设备（系统）或零部件丧失了规定功能的状态。

从系统的观点来看，故障包含两层含义：一是机械系统偏离正常功能。其形成的主要原因是机械系统（含零部件）的工作条件不正常引起的，这类故障通过参数调节或零部件修复即可消除，系统随之恢复正常功能。二是功能失效。此时系统连续偏离正常功能，并且偏离程度不断加剧，使机械设备基本功能不能保证，这种情况称之为失效。一般零件失效可以更换，关键零件失效，则往往导致整机功能丧失。

;在对故障进行研究时，要注意明确以下几个问题

1.故障状况随规定对象的变化面不同。规定对象是指一台单机或某些单机组成的系统或机械设备上的某个零部件。不同的对象在同一时间将有不同的故障状况，例如：在一条自动化生产线上，某单机的故障造成整条自动线系统功能丧失时，表现出的故障状态是自动线故障；但在机群式布局的车间里，就不能认为某单机的故障是全车间的故障。

2.故障状况是针对规定功能而言的。例如：同一状态的车床，进给丝杠的损坏对加工螺纹而言是发生了故障；但对加工端面来说却不算发生故障，因为这两种加工所需车床的功能项目不同。

3.故障状况应达到一定的程度，即应从定量的角度来估计功能丧失的严??性。

;1．按故障性质

1)间歇性故障设备只是在短期内丧失某些功能，故障多半由机电设备外部原因如工人误操作、气候变化、环境设施不良等因素引起，在外部干扰消失成对设备稍加修理调试后，功能即可恢复。

2)永久性故障此类故障出现后必须经人工修理才能恢复功能，否则故障一直存在。这类故障一般是由某些零部件损坏引起的。;2．按故障程度

1)局部性故障机电设备的某一部分存在故障，使这一部分功能不能实现而其他部分功能仍可实现，即局部功能失效。

2)整体性故障整体功能失效的故障，虽然也可能是设备某一部分出现故障，但却使设备整体功能不能实现。

;3．按故障形成速度

1)突发性故障故障发生具有偶然性和突发性，一般与设备使用时间无关，故障发生前无明显征兆，通过早期试验或测试很难预测。此种故障一般是由工艺系统本身的不利因素与偶然的外界影响因素共同作用的结果。

2)缓变性故障故障发展缓慢，一般在机电设备有效寿命的后期出现，其发生概率与使用时间有关，能够通过早期试验或测试进行预测。通常是因零部件的腐蚀、磨损、疲劳以及老化等发展形成的。

;4．按故障形成的原因

1)操作或管理失误形成的故障如机电设备未按原设计规定条件使用，形成设备错用等。

2)机器内在原因形成的故障一般是由于机器设计、制造遗留下的缺陷（如残余应力、局部薄弱环节等）或材料内部潜在的缺陷造成的，无法预测，是突发性故障的重要原因。

3)自然故障机电设备在使用和保有期内，因受到外部或内部多种自然因素影响而引起的故障，如正常情况下的磨损、断裂、腐蚀、变形、蠕变、老化等损坏形式都属自然故障。

;5．按故障造成的后果

1)致命故障危及或导致人身伤亡、引起机电设备报废或造成重大经济损失的故障。如机架或机体断离、车轮脱落、发动机总成报废等。

2)严重故障是指严重影响机电设备正常使用，在较短的有效时间内无法排除的故障。例如发动机烧瓦、曲轴断裂、箱体裂纹、齿轮损坏等。

3)一般故障影响机电设备正常使用，但在较短的时间内可以排除的故障。例如传动带断裂、操纵手柄损坏、钣金件开裂或开焊、电器开关损坏、轻微渗漏和一般紧固件松动等。

;此外，故障还可按其表现形式分为功能故障和潜在故障；按故障形成的时间分为早期故障、随时间变化的故障和随机故障；按故障程度和故障形成快慢分为破坏性故障和渐衰失效性故障等。;大多数设备的故障率是时间的函数，如图1-1所示，设备的故障率曲线为两头高、中间低，图形有点像浴盆，通常称为浴盆曲线。

设备的故障率随时间的变化，大致可以划分为三个阶段，即早期故障期、偶然故障