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第八章　機器設備壽命估算

第一節(jié)　概述

機器設備的壽命是指設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，是指設備在規(guī)定的使用條件下，從投入使用到因物質損耗而報廢所經歷的時間。自然壽命受有形磨損的影響。

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

二、技術壽命

技術壽命是設備從投入使用到因技術落后而被淘汰所經歷的時間。

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

三、經濟壽命

經濟壽命是指設備從投入使用到因繼續(xù)使用不經濟而退出使用所經歷的時間。 經濟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)生在具有相對運動的零部件上，如軸承、齒輪、機床軌道等，其后果是破壞零部件的配合尺寸和強度，當磨損量超過允許極限時，將導致設備的失效。它是機器設備實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動時，在摩擦的作用下，摩擦面上的物質不斷耗損的現(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，破壞了正常磨損關系，使磨損加劇，磨損量急劇上升，造成機器設備的精度、技術性能和生產效率明顯下降。

由設備磨損規(guī)律的分析可知：

1.如果設備使用合理，同時加強維護可以延長設備正常使用階段的期限，保證加工質量并提高經濟效益。

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

3.機器設備在正常磨損階段的磨損與時間或加工數(shù)量成正比，因此設備的磨損可通過試驗或統(tǒng)計分析方法計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第一階段結束時的配合間隙

2.第Ⅱ階段磨損方程。第Ⅱ階段所對應的磨損曲線AB段基本上為一條直線。對應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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（責任編輯：中大編輯）

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