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哪些因素决定机械设备的使用寿命

更新时间:2018-01-23 点击数:1430

哪些因素决定机械设备的使用寿命

  提高机械零件的使用寿命,可延长机械设备的使用年限。在正常的使用和按时保养的情况下,机械的使用年限只和制造及修理质量有关,制造与修理的核心是零件的使用寿命问题。机械的使用寿命与很多具体因素有关,如零件材料质量及热处理方法,零件表面机械加工质量,零件间的配合性质,基础零件的变形等等。具体分析如下:


  一、材料质量的影响

  制造和修复零件都涉及零件材质选择与热处理的方法问题。材料质量和热处理方法,对零件的寿命有重要影响。选择零件材料应考虑零件承受的载荷性质、转速、温度、润滑条件及制造工艺等情况。

  磨损的发生和发展,是由材料的塑性变形开始的,材料的耐磨性和材料的硬度有关。碳钢的耐磨性随硬度和含碳量的增高而提高。但是,高硬度的零件只有在所要求的粗糙度下才能具有较高的耐磨性。如果表面粗糙度高,在摩擦过程中凸起处可能脱落,形成硬质磨粒而加剧磨损。

  承受冲击载荷的零件,除要求具有较高的硬度外,还要求有较好的韧性。因硬度高的材料脆性大,所以一般承受冲击载荷的零件都选用低碳钢、中碳钢与合金钢进行表面处理(如渗碳后淬火和回火)。这样,零件表面硬度高,心部有韧性,可以满足承受冲击载荷的需要。载荷的性质能影响零件的损坏形式。


  二、机械加工质量的影响

  零件表面机械加工质量是指表面粗糙度、表面几何形状、位置和尺寸精度,其中以表面粗糙度对零件的耐磨性影响最为显著。在磨合阶段,零件表面粗糙的凸点互相接触,实际接触面积小于计算值,使接触点的压强和温度都高,造成凸出部分的高速磨损。

  表面粗糙度影响静配合零件的耐久性。粗糙的表面在装配时凸起部分产生塑性变形,并相互剪切掉凸出部分,使过盈量小于计算值,使用中容易松动。从形成油膜的角度来分析,粗糙的表面由于不平度的存在,破坏了油膜的连续性,使润滑条件变坏。光洁度高的表面,由于过于光滑,在工作过程中润滑油易被挤出,也使润滑性能降低,因此表面粗糙应适度。


  三、配合性质的影响

  机械设备的使用寿命,与制造和修理装配过程中的配合性质有关。各种总成和部件又是由多种配合方式组成的,所以在制造与修理装配时,正确地选择配合件的配合种类与配合性质是十分重要的。如果偶件间是传动关系,必然按动配合组装。动配合副在原设计中通过计算留一定装配间隙,这个间隙既不能随便放大,也不能任意缩小。

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