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第八章　機(jī)器設(shè)備壽命估算

第一節(jié)　概述

機(jī)器設(shè)備的壽命是指設(shè)備從開始使用到被淘汰的整個時間過程。

一、自然壽命

自然壽命也稱物理壽命，是指設(shè)備在規(guī)定的使用條件下，從投入使用到因物質(zhì)損耗而報(bào)廢所經(jīng)歷的時間。自然壽命受有形磨損的影響。

對設(shè)備的正確使用、維護(hù)和修理可以延長其自然壽命。反之，不正確的使用、不良的維護(hù)和修理會縮短設(shè)備的自然壽命。

二、技術(shù)壽命

技術(shù)壽命是設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所經(jīng)歷的時間。

第Ⅱ種無形磨損可以縮短設(shè)備的技術(shù)壽命。對設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造可以延長其技術(shù)壽命。

三、經(jīng)濟(jì)壽命

經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從投入使用到因繼續(xù)使用不經(jīng)濟(jì)而退出使用所經(jīng)歷的時間。 經(jīng)濟(jì)壽命受有形磨損和無形磨損的共同影響。

第二節(jié)　磨損壽命

磨損主要發(fā)生在具有相對運(yùn)動的零部件上，如軸承、齒輪、機(jī)床軌道等，其后果是破壞零部件的配合尺寸和強(qiáng)度，當(dāng)磨損量超過允許極限時，將導(dǎo)致設(shè)備的失效。它是機(jī)器設(shè)備實(shí)體性損耗的主要形式之一。

一、磨損的基本概念

磨損是指固體相對運(yùn)動時，在摩擦的作用下，摩擦面上的物質(zhì)不斷耗損的現(xiàn)象。

二、典型的磨損過程

(一)典型的磨損過程分為三個階段如圖8-1：即初期磨損階段(第Ⅰ階段)、正常磨損階段(第Ⅱ階段)和急劇磨損階段(第Ⅲ階段)。

圖8-1 典型磨損曲線

1.初期磨損階段(第Ⅰ階段)：

零部件表面的宏觀幾何形狀和微觀幾何尺寸都發(fā)生明顯變化，磨損速度很快。

2.正常磨損階段(第 Ⅱ 階段)：

處于正常磨損階段的零部件表面上的高低不平及不耐磨的表層組織已被磨去，故磨損速度較以前緩慢，磨損情況比較穩(wěn)定，磨損量隨時間均勻增加，即二者成線性關(guān)系。

3.急劇磨損階段(第Ⅲ階段)的出現(xiàn)往往是由于零部件已達(dá)到它的使用壽命(自然壽命)而仍繼續(xù)使用，破壞了正常磨損關(guān)系，使磨損加劇，磨損量急劇上升，造成機(jī)器設(shè)備的精度、技術(shù)性能和生產(chǎn)效率明顯下降。

由設(shè)備磨損規(guī)律的分析可知：

1.如果設(shè)備使用合理，同時加強(qiáng)維護(hù)可以延長設(shè)備正常使用階段的期限，保證加工質(zhì)量并提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.對設(shè)備要定期檢查。在進(jìn)入急劇磨損階段之前就進(jìn)行修理，以免使設(shè)備遭到破壞。

3.機(jī)器設(shè)備在正常磨損階段的磨損與時間或加工數(shù)量成正比，因此設(shè)備的磨損可通過試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析方法計(jì)算出正常條件下的磨損率和使用期限。

(二)磨損方程

1.第Ⅰ階段磨損方程。

第Ⅰ階段的特點(diǎn)是時間短，磨損快。一般將O1A曲線簡化為直線處理，這一階段的磨損曲線方程可簡化為：

S配合間隙

Smin最小配合間隙

S0第一階段結(jié)束時的配合間隙

2.第Ⅱ階段磨損方程。第Ⅱ階段所對應(yīng)的磨損曲線AB段基本上為一條直線。對應(yīng)的磨損曲線方程式為：

smax——最大磨損極限

△t2——第二階段磨損時間

磨損強(qiáng)度tgα——表示單位時間磨損的“厚度”，所以它的值越大，材料的耐磨性越差。

3.簡化磨損方程

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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