机械设备的故障分析

机械设备故障分类：

1、临时性故障

临时性故障又称间断故障，多半是由机械设备的外部原因引起的。如操作失误等造成，当这些外部干扰消除后机械设备即可正常运转。

2、永久性故障

（1）按故障发生的时间分类：

1）早发性故障：这是由于机械设备在设计、制造、装配、调试等方面存在问题引起的。如新购入机床液压系统严重漏油或噪声很大。

2）突发性故障：这是由于各种不利因素和偶然的外界因素共同作用的结果。故障发生的特点是具有偶然性和突发性，事先无任何征兆，一般与使用情况有关，难以预测，但它容易排除，通常对机械设备寿命影响不大。

3）渐进性故障：它是因机械设备技术特性参数的劣化包括腐蚀、疲劳、老化等，逐渐发展而成的。其特点是故障发生的概率与使用时间有关，只是在机械设备有效寿命的后期才明显的表现出来。故障一经发生，就标志着寿命的终结。通常它可以进行预测，大部分机械设备的故障属于这一类。

4）复合型故障：这类故障包括上述故障的特征，其故障发生的时间不定。机械设备工作能力耗损过程的速度与其耗损的性能有关。如摩擦副的磨损过程引起的渐进性故障，而外界的磨粒会引起突发性故障。

（2）按故障表面形式分类：

1）功能故障：机械设备应有的工作能力或特性明显降低，甚至根本不能工作，即丧失了它应有的功能。这类故障可通过操作者的直接感受或测定其输出参数而判断。例如：精度丧失、传动效率降低、速度达不到标准值。

2）潜在故障：故障逐渐发展，但尚未在功能方面表现出来，却又接近萌发的阶段。当这种情况能够鉴别时，即认为是一种故障现象称为潜在故障。

（3）根据故障产生的原因分：

1）人为故障：由于在设计、制造、大修、使用、运输、管理等方面存在问题，使机械设备过早地丧失了应有的功能。

2）自然故障：机械设备在其使用期内，因受到外部或内部各种不同的自然因素影响而引起的故障，如磨损、老化等。

（4）按故障造成的后果分：

1）致命故障：这是指危及或导致人身伤亡，引起机械设备报废或造成重大经济损失的故障。

2）严重故障：是指严重影响机械设备正常使用，在较短的有效时间内无法排除的故障。

3）一般故障：明显影响机械设备正常使用，在较短时间内可以排除的故障。

4）轻度故障：轻度影响机械设备正常使用，能在日常保养中用随机工具排除的故障。如：零件松动等。

二、影响机械设备故障产生的因素

1、设计规划：

（1）在设计规划中，应对机械设备未来的工作条件有准确估计，对可能出现的变异有充分考虑。

（2）设计方案不完善：设计图样和技术文件的审查不严是产生故障的重要原因。

2、材料选择：在设计、制造和维修中，都要根据零件的性质和特点正确选择材料。

（1）材料选用不当，或材质不符合标准规定，或选用了不适当的代用品是产生磨损、腐蚀、过度变形、疲劳破裂、老化等现象的主要原因。

（2）此外在制造和维修过程中，很多材料要经过铸、锻、焊和热处理等热加工工序，在工艺过程中材料的金属显微组织、力学性质等要经常发生变化，其中加热和冷却的影响尤为重要。

3、制造质量：在制造工艺的每道工序中都存在误差。

（1）工艺条件和材质的某些性质必然使零件在铸、锻、焊、热处理和切削加工过程中积累了应力集中，局部和金属的显微组织缺陷、微观裂纹等。这些缺陷往往在工序检验时容易被疏忽。

（2）零件制造质量不能满足要求是机械设备产生故障的重要原因。

4、装配质量：

（1）首先要有正确的配合要求。

（2）初始间隙过大、有效寿命期就会缩短。

（3）装配中各零部件之间的相互位置精度也很重要，若达不到要求，会引起附加应力，偏磨等后果加速失效。

5、合理维修：根据工艺合理，经济合算、生产可能的原则，合理进行维修，保证维修质量。这里最重要、最关键的是合理选择和运用修复工艺、注意修复前准备、修复过程中按规程执行操作、做好修复后的处理工作。

6、正确使用：在正常使用条件下，机械设备有其自身的故障规律。使用条件改变故障规律也随之变化。

（1）工作载荷：机械设备发生损耗故障的主要原因是零件的磨损和疲劳破坏，在规定的使用条件下，零件的磨损在单位时间内是与载荷的大小呈直线关系。零件的疲劳损坏是在一定的交变载荷下发生，并随其增大而加剧，因此，磨损和疲劳都与载荷有关。当载荷超过设计的额定值后，将引起剧烈的破坏，这是不允许的。

（2）工作环境：包括气候、腐蚀介质和其它有害介质影响，以及工作对象的状况等。第一、温度升高、磨损和腐蚀加剧；第二、过高的湿度和空气中的腐蚀介质存在，造成腐蚀和磨损；第三、空气中含尘量过多，工作条件恶劣都会影响机械设备的损坏。

（3）保养和操作：建立合理的维护保养制度，严格执行技术保养和使用操作规程，是保证机械设备工作的可靠和提高使用寿命的重要条件，此外，需要对人员进行培训，提高职业素质和工作水平。

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