農(nóng)機(jī)零件的失效形式與維修方法

李建新

摘 要：農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的根本原因都是因?yàn)檗r(nóng)機(jī)零件的損壞導(dǎo)致的，通過(guò)分析農(nóng)機(jī)零件的損壞原因及失效形式，指出了零件修復(fù)和更換的原則與方法，希望在農(nóng)機(jī)使用中能提升機(jī)械的使用效率和壽命。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；零件；失效形式；維修方法

中圖分類(lèi)號(hào)：S232.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.060

零件是農(nóng)業(yè)機(jī)械可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障產(chǎn)生多是從零件開(kāi)始的。研究農(nóng)機(jī)零件的失效問(wèn)題，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的長(zhǎng)久使用有重要的意義。農(nóng)機(jī)零件的損壞大體上可以分為兩種情況：一是零件的外形尺寸發(fā)生改變，使零件不能維持原有的配合關(guān)系，例如零件使用過(guò)程中的形變、機(jī)械損傷、摩擦磨損等；二是金屬零件由于摩擦或散熱不良，導(dǎo)致材料特性發(fā)生變化，而影響到零件的繼續(xù)使用，例如齒輪在缺乏潤(rùn)滑油的情況下摩擦生熱發(fā)生退火，而失去了原有的熱處理硬度和強(qiáng)度。若將這兩大類(lèi)的失效形式進(jìn)行細(xì)分，則可能出現(xiàn)的零件損壞是多種多樣的，下面就常見(jiàn)的零件損壞形式和維修辦法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明和分析。

1 農(nóng)機(jī)零件的失效形式

1.1 零件磨損失效

由于傳動(dòng)配合零件之間的相互接觸和相互運(yùn)動(dòng)，就一定會(huì)產(chǎn)生摩擦，長(zhǎng)期的摩擦?xí)沽慵砻娴膸缀纬叽绨l(fā)生變化，零件的磨損失效主要是由以下兩方面原因造成的。

（1） 由于兩配合零件在相互運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)不可避免的出現(xiàn)機(jī)械性磨損，這是因?yàn)檗r(nóng)機(jī)所使用的機(jī)械加工零件，無(wú)論加工精度有多高，微觀上的表面都是不光滑的，這就加大了零件接觸過(guò)程中的摩擦力，導(dǎo)致微觀上的金屬細(xì)屑不斷脫落，長(zhǎng)久使用就會(huì)引起零件幾何尺寸的較大改變，當(dāng)兩零件的配合間隙達(dá)到一定的松曠程度，就會(huì)在傳動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生一定的沖擊振動(dòng)，進(jìn)而加速零件的磨損與損壞。

（2） 由于農(nóng)業(yè)機(jī)械工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，這些粉塵散落在傳動(dòng)零件的接觸面，由于粉塵和雜物的存在，增大了摩擦的阻力，導(dǎo)致零件過(guò)早失效，在機(jī)械上把這種磨損稱(chēng)為磨粒磨損，磨粒磨損多是由于沒(méi)有采取密封結(jié)構(gòu)或防塵裝置導(dǎo)致的。

1.2 零件的彎曲變形及斷裂失效

農(nóng)業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)作業(yè)的過(guò)程中很容易出現(xiàn)局部負(fù)載過(guò)大的情況，這是由于農(nóng)機(jī)在耕作或收獲的過(guò)程中不確定因素過(guò)多，作業(yè)復(fù)雜程度較大，當(dāng)零件負(fù)載過(guò)大很可能會(huì)導(dǎo)致零件的變形或斷裂。在深松作業(yè)過(guò)程中，通常情況下農(nóng)機(jī)勻速行駛，深松鏟各部位所受的力是均衡的，但當(dāng)土質(zhì)密度不均勻或耕地土壤中含有砂石時(shí)，深松鏟可能會(huì)在某一區(qū)域受力突然增大，導(dǎo)致深松鏟的支撐結(jié)構(gòu)或鏟體本身出現(xiàn)變形或斷裂，使深松鏟部分失去使用功能。其他的農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)的過(guò)程中也可能會(huì)因?yàn)殡s草纏繞、糧食或秸稈堵塞、局部卡住等問(wèn)題，導(dǎo)致某一傳動(dòng)部件受力突然增大，引起零件的變形或破損。

1.3 零件腐蝕失效

制造農(nóng)業(yè)機(jī)械所使用的材料多為普通的鋼材，有些外殼類(lèi)零件會(huì)采取噴漆或噴塑的工藝進(jìn)行防腐處理，有些重要的零部件會(huì)采用鍍鉻或發(fā)黑方式進(jìn)行防腐，但是仍有很大一部分零件以碳鋼為主要原料，在完成生產(chǎn)加工后，由于成本所限，不會(huì)對(duì)其進(jìn)行防腐處理就將其直接安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械上使用，這些零件在設(shè)計(jì)時(shí)通常位于防護(hù)罩下方或殼體內(nèi)部，不易接觸到水或其他腐蝕性物質(zhì)，但是零件在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中也會(huì)不可避免的與水、粉塵或泥土接觸，這些污染物會(huì)導(dǎo)致金屬零件因生銹而出現(xiàn)腐蝕，腐蝕會(huì)導(dǎo)致零件表面不光滑、磨損加劇、配合尺寸遭到破壞，最終影響零件的使用壽命。

1.4 零件的疲勞損壞

農(nóng)機(jī)工作過(guò)程中，有些零件會(huì)頻繁的做往復(fù)性運(yùn)動(dòng)，例如玉米收獲機(jī)的振動(dòng)篩或是振動(dòng)深松機(jī)的支撐振動(dòng)結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可能在使用過(guò)程中，由于速度控制不當(dāng)或設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致出現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的疲勞破壞，疲勞斷裂是一個(gè)長(zhǎng)期且復(fù)雜的過(guò)程，疲勞斷裂的斷口處，金屬材料通常已經(jīng)失去了原有的排列規(guī)則，其強(qiáng)度和延展性不佳，隨時(shí)可能出現(xiàn)斷裂或損壞，由于零件疲勞損壞的突發(fā)性，且通常發(fā)生在傳動(dòng)的關(guān)鍵部位，很可能對(duì)農(nóng)機(jī)造成嚴(yán)重的損壞。

2 農(nóng)機(jī)零件的維修方法

農(nóng)業(yè)機(jī)械零件應(yīng)按其受損的情況選擇是進(jìn)行維修還是進(jìn)行更換，對(duì)于斷裂或傳動(dòng)較為精密的零件，盡量選用更換原廠零件的方式，對(duì)于因磨損、腐蝕和幾何形變導(dǎo)致失效的零件，可選用修復(fù)的方式進(jìn)行修理，零件的常用修復(fù)方式如下：

（1）對(duì)于表面磨損的零件，可考慮低溫鍍鐵、表面噴涂或局部位置焊接修補(bǔ)的方式進(jìn)行修復(fù)，低溫鍍鐵即在零件表面用電鍍?cè)碓龃髱缀纬叽?；表面噴涂是將金屬粉末熔化后噴涂于受損零件表面；局部焊接是利用焊機(jī)對(duì)局部微小的損壞進(jìn)行填補(bǔ)，這三種方法在彌補(bǔ)原有缺陷后都需要進(jìn)行新的機(jī)械加工，以恢復(fù)零件原有的幾何形狀。

（2）對(duì)于表面腐蝕和發(fā)生磨損的非承載性零件，可考慮在其表面通過(guò)機(jī)械加工去除一定材料，使其達(dá)到規(guī)則的幾何形狀，然后按其原有尺寸套加新的金屬零件，使兩個(gè)零件在裝配后恢復(fù)原零件的功能和幾何尺寸。

（3）對(duì)于產(chǎn)生幾何彎曲變形的零件，若能整體拆下，可將其在工作臺(tái)上進(jìn)行壓力恢復(fù)，校正其彎曲位置，對(duì)于傳動(dòng)軸類(lèi)零件，在校正后應(yīng)按照使用功能選擇對(duì)其進(jìn)行靜平衡以及動(dòng)平衡測(cè)試，對(duì)于非傳動(dòng)類(lèi)零件變形校正后，應(yīng)認(rèn)真驗(yàn)證其直線度是否恢復(fù)使用要求，對(duì)于不能拆下的大型零件局部彎曲，可將彎曲部位用切割器切下，將替換零件焊接在替換位置，對(duì)于設(shè)計(jì)不合理而容易產(chǎn)生彎曲的部位，可考慮增加筋板以增強(qiáng)其抗彎曲程度。