第七章-第一节-船机故障PPT.pptVIP

武汉海事学校 杨界 图7-1 常见船机零件的故障率曲线 第二阶段为偶然故障期，相当于故障率恒定型。设备的故障率最低，处于最佳工作状态。偶然故障期时间的长短，反映了设备有效寿命的长短，故障多为设计、使用不当及维修不力产生的。第三阶段为损耗故障期，相当于故障率增加型。设备的某些零部件已老化损耗，故障率上升。拐点P的位置：及时修复或更换，使故障率降下来，延长其有效寿命。 图7-1 常见船机零件的故障率曲线 其他故障率曲线图7-2(a) 恒定的或者略增的故障率，有明显的磨损期。图7-2(b) 缓慢增长的故障率，但没有明显的磨损期。图7-2(c) 新设备从刚出厂的低故障率，急剧地增长到一个恒定的故障率。图7-2(d) 设备的故障率为恒定值，出现的故障常常是偶然因素造成的。图7-2(e) 设备开始有高的初期故障率，然后急剧下降到一个恒定的或者是增长极为缓慢的故障率。 图7_2五种故障率曲线图 设备的故障率应该是图7-2所示的五种曲线中的一种或者几种的合成，浴盆曲线则可看做图7-2(a)、图7-2(d)和图7-2(e)的合成。设备故障率取决于设备的复杂性，设备越复杂，其故障率越是接近于图7-2(d)和7-2(e)。 图7_2五种故障率曲线图 (三)故障的影响因素1.影响磨损的因素零件材料、运转条件、几何因素、环境因素等，防止或减少磨损方法：选择合适的润滑剂，选择正确的使用材料，在制造零件时进行表面处理和合理的结构设计，改善其工作条件，正确的使用和维护。 表7-1 影响磨损的因素 材料 运转条件 几何因素 环境因素 成分 载荷／压力 面积 总的润滑剂量 组织结构 速度 形状 污染情况 弹性模量 滑动距离 尺寸大小 外界温度 硬度 滑动时间 表面粗糙度 外界压力 润滑剂类型 循环次数 间隙 湿度 润滑剂黏度 表面温升 对中性 空气成分 工作表面物理和化学性质 润滑膜厚度 刀痕 2.影响变形的因素主要是零件的应力超过材料的屈服强度所致，影响因素：(1)外载荷当外载荷产生的应力超过材料的屈服强度时，则零件将产生过应力永久变形。这种现象在工况条件恶劣、经常满载或超载工作、频繁制动、停车和起动，有振动和冲击、结构布置不合理等情况下很容易出现。 (2)温度温度升高，材料屈服强度降低；当温度超过一定程度时，在一定温度和应力作用下，随着时间的增加，金属材料将缓慢地发生塑性变形(蠕变)；零件受热不均，各处温差较大，会产生较大的热应力和内应力而引起零件变形。 (3)内应力有些零件的毛坯为铸件、锻件或焊接件，它们都有一个从高温冷却下来的过程，必然会产生很大的内应力。在切削加工过程中，因装夹、切削力、切削热的作用，零件表层会发生塑性变形和冷作硬化，因而产生内应力，也会引起变形。 (4)结晶缺陷产生变形的内在原因是材料内部缺陷，如位错、空位等，特别是位错及其移动和扩散，构成影响变形的主要内在因素。零件变形实际上是多次变形累积的结果。减少变形的相应对策：设计、加工、修理和使用等方面。特别是在机械设备大修时，不能只检查配合面的磨损情况，对于相互位置精度也必须认真检查，以便修复。 3.影响断裂的因素(1)局部应力集中绝大部分疲劳断裂都起源于应力集中严重的部位。(2)残余应力影响加工或处理时的塑性变形、热胀冷缩以及组织转变造成残余应力的。残余拉应力是有害的，残余压应力是有益的。渗碳、渗氮、喷丸和滚压等工艺均可以产生残余压应力，减小断裂可能性。 渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。 渗碳是指使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。如果在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的扩散，则称为氮碳共渗。常用的是气体渗氮和离子渗氮。 (3)附加载荷的影响载荷对裂纹的产生和扩展有直接的影响。 4.影响腐蚀的因素腐蚀的机理是化学反应或电化学作用。金属腐蚀：化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀：金属与外部电解质作用直接产生化学反应的结果，腐蚀过程中不产生电流。外部电介质多数为非电解质物质，如