機電設備是企業生產的物質技術基礎，作為現代化的生產工具在各行各業都有廣泛的應用。隨著生產力水平的提高，設備技術狀態對企業生產的正常運行，對產品生產率、質量、成本、安全、環保和能源消耗等在一定意義上起著決定性的作用。

　　機電設備在使用過程中，不可避免地會由于磨損、疲勞、斷裂、變形、腐蝕和老化等原因造成設備性能的劣化以致出現故障，從而會使其不能正常運行，最終導致設備損壞和停產而使企業蒙受經濟損失，甚至造成災難性的后果。

　　因此，減緩機電設備劣化速度，排除故障、恢復設備原有的性能和技術要求，需要設備維修從業人員掌握一整套系統的、科學的維護和修理設備的技術和方法。

　　機械設備維修技術是以機械設備為研究對象，探討設備出現性能劣化的原因，研究并尋找減緩和防止設備性能劣化的技術及方法，保持或恢復設備的規定功能并延長其使用壽命。 本模塊主要研究和討論機電設備維修技術的基礎知識。主要內容有：設備維修體系；發展概況和發展趨勢；機械零件的失效及其對策；設備修理的一般工作過程和設備維修前的準備。

一、設備的劣化及補償

　　機械設備在使用或者閑置過程中逐漸喪失其原有性能，或者與同類新型設備相比較性能較差，顯得舊式化的現象稱為設備的劣化。

　　設備的劣化可分為使用劣化，自然劣化和災害劣化。使用劣化是指設備在使用過程中，由于磨損和腐蝕所造成的耗損、沖擊、疲勞和蠕變等所造成的損壞和變形，原材料的附著和塵埃的污染之類現象，使設備失去其原有的性能。自然劣化是指設備在進廠之后不管使用與否，隨著時間的流逝，或者受大氣的影響而使材料老朽化，或者遭受意外的災害而加快這種老朽化的速度的現象。災害劣化是指由于自然災害，如暴風、水浸、地震、雷擊、爆炸等使設備遭受破壞或設備性能下降的現象。

　　設備劣化還可分為絕對劣化和相對劣化。絕對劣化就是設備的老朽化，即隨著時間的流逝，設備逐漸損耗，逐漸老朽直至需要報廢。相對劣化是指原有的設備和新型設備相比較，性能低、質量差，因而顯得舊式化的現象。

　　設備劣化導致設備技術性能下降，或者與新型設備相比，原有設備的技術性能較差，這一類劣化又稱之為技術性劣化。如果從設備的經濟價值來看待，隨著時間的流逝，其價值也在減少，這又稱之為經濟性劣化。

　　設備的劣化使設備的性能下降，故障增多，維修費用增加，其所生產的產品產量減少，質量下降，成本增高并且不能保證按期交貨，職工的安全感和情緒下降等，造成各種損失。 對設備劣化的補償方法有兩種：一是用新設備來替換已經劣化或損耗的舊設備，即進行設備更新；二是在使用過程中通過檢修進行局部性的補償。由于設備零部件的使用壽命是長短不齊的，因此用檢修方法進行局部性的補償，具有重要的經濟意義。

　　圖1-1為設備劣化的周期圖。從圖中可以看出，設備由建設期進入投產期，其性能逐漸達到設計水平，進人穩定生產期。如再經過革新改造，設備性能得到進一步提高，進入正常生產期。在使用中設備逐漸劣化，每經過一次修理，恢復一定的性能，但設備性能仍呈下降的趨勢。這時，如果進行改造，設備性能就可能向新一代的設備靠近。當設備性能急劇劣化，再修理得不償失時，就應當進行更新。

　　圖l-1 設備劣化周期圖

二、機械零件的失效形式及其對策

　　機器失去正常工作能力的現象稱為故障。在設備使用過程中，機械零件由于設計、材料、工藝及裝配等各種原因，喪失規定的功能，無法繼續工作的現象稱為失效。當機械設備的關鍵零部件失效時，就意味著設備處于故障狀態。機器發生故障后，其經濟技術指標部分或全部下降而達不到預定要求，如功率下降、精度降低、加工表面粗糙度達不到預定等級或發生強烈振動、出現不正常的聲響等。

　　機電設備的故障分為自然故障和事故性故障兩類。自然故障是指機器各部分零件的正常磨損或物理、化學變化造成零件的變形、斷裂、蝕損等，使機器零件失效所引起的.故障。事故性故障是指因維護和調整不當，違反操作規程或使用了質量不合格的零件和材料等造成的故障，這種故障是人為造成的，可以避免。

　　機器的故障和機械零件的失效密不可分。機械設備類型很多，其運行工況和環境條件差異很大。機械零件失效模式也很多，主要有磨損、變形、斷裂、蝕損等四種普通的、有代表性的失效模式。

（一）、機械零件的磨損及其對策

　　相接觸的物體相互移動時發生阻力的現象稱為摩擦。相對運動的零件的摩擦表面發生尺寸、形狀和表面質量變化的現象稱為磨損。摩擦是不可避免的自然現象；磨損是摩擦的必然結果，兩者均發生于材料表面。摩擦與磨損相伴產生，造成機械零件的失效。當機械零件配合面產生的磨損超過一定限度時，會引起配合性質的改變，使間隙加大、潤滑條件變壞。產生沖擊，磨損就會變得越來越嚴重，在這種情況下極易發生事故。一般機械設備中約有80％的零件因磨損而失效報廢。據估計，世界上的能源消耗約有30％～50％是由于摩擦和磨損造成的。

　　摩擦和磨損涉及的科學技術領域甚廣，特別是磨損，它是一種微觀和動態的過程，在這一過程中，機械零件不僅會發生外形和尺寸的變化，而且會出現其他各種物理、化學和機械現象。零件的工作條件是影響磨損的基本因素。這些條件主要包括：運動速度、相對壓力、潤滑與防護情況、溫度、材料、表面質量和配合間隙等。

　　以摩擦副為主要零件的機械設備，在正常運轉時，機械零件的磨損過程一般可分為磨合(跑合)階段、穩定磨損階段和劇烈磨損階段，如圖1-4所示。

　　圖1-4  機械磨損過程

　　(1)磨合階段  新的摩擦副表面具有一定的表面粗糙度，實際接觸面積小。開始磨合時，在一定載荷作用下，表面逐漸磨平，磨損速度較大，如圖中的OA線段。隨著磨合的進行，實際接觸面積逐漸增大，磨損速度減緩。在機械設備正式投入運行前，認真進行磨合是十分重要的。