農機零件的失效形式與維修方法

李建新

摘 要：農業機械故障的根本原因都是因為農機零件的損壞導致的，通過分析農機零件的損壞原因及失效形式，指出了零件修復和更換的原則與方法，希望在農機使用中能提升機械的使用效率和壽命。

關鍵詞：農業機械；零件；失效形式；維修方法

中圖分類號：S232.7文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.060

零件是農業機械可靠運行的基礎，農業機械的故障產生多是從零件開始的。研究農機零件的失效問題，對農業機械的長久使用有重要的意義。農機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生改變，使零件不能維持原有的配合關系，例如零件使用過程中的形變、機械損傷、摩擦磨損等；二是金屬零件由于摩擦或散熱不良，導致材料特性發生變化，而影響到零件的繼續使用，例如齒輪在缺乏潤滑油的情況下摩擦生熱發生退火，而失去了原有的熱處理硬度和強度。若將這兩大類的失效形式進行細分，則可能出現的零件損壞是多種多樣的，下面就常見的零件損壞形式和維修辦法進行詳細的說明和分析。

1 農機零件的失效形式

1.1 零件磨損失效

由于傳動配合零件之間的相互接觸和相互運動，就一定會產生摩擦，長期的摩擦會使零件表面的幾何尺寸發生變化，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動的過程中，會不可避免的出現機械性磨損，這是因為農機所使用的機械加工零件，無論加工精度有多高，微觀上的表面都是不光滑的，這就加大了零件接觸過程中的摩擦力，導致微觀上的金屬細屑不斷脫落，長久使用就會引起零件幾何尺寸的較大改變，當兩零件的配合間隙達到一定的松曠程度，就會在傳動的過程中產生一定的沖擊振動，進而加速零件的磨損與損壞。

（2） 由于農業機械工作過程中會產生大量的粉塵，這些粉塵散落在傳動零件的接觸面，由于粉塵和雜物的存在，增大了摩擦的阻力，導致零件過早失效，在機械上把這種磨損稱為磨粒磨損，磨粒磨損多是由于沒有采取密封結構或防塵裝置導致的。

1.2 零件的彎曲變形及斷裂失效

農業機械在生產作業的過程中很容易出現局部負載過大的情況，這是由于農機在耕作或收獲的過程中不確定因素過多，作業復雜程度較大，當零件負載過大很可能會導致零件的變形或斷裂。在深松作業過程中，通常情況下農機勻速行駛，深松鏟各部位所受的力是均衡的，但當土質密度不均勻或耕地土壤中含有砂石時，深松鏟可能會在某一區域受力突然增大，導致深松鏟的支撐結構或鏟體本身出現變形或斷裂，使深松鏟部分失去使用功能。其他的農業機械在作業的過程中也可能會因為雜草纏繞、糧食或秸稈堵塞、局部卡住等問題，導致某一傳動部件受力突然增大，引起零件的變形或破損。

1.3 零件腐蝕失效

制造農業機械所使用的材料多為普通的鋼材，有些外殼類零件會采取噴漆或噴塑的工藝進行防腐處理，有些重要的零部件會采用鍍鉻或發黑方式進行防腐，但是仍有很大一部分零件以碳鋼為主要原料，在完成生產加工后，由于成本所限，不會對其進行防腐處理就將其直接安裝在農業機械上使用，這些零件在設計時通常位于防護罩下方或殼體內部，不易接觸到水或其他腐蝕性物質，但是零件在長期的使用過程中也會不可避免的與水、粉塵或泥土接觸，這些污染物會導致金屬零件因生銹而出現腐蝕，腐蝕會導致零件表面不光滑、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

農機工作過程中，有些零件會頻繁的做往復性運動，例如玉米收獲機的振動篩或是振動深松機的支撐振動結構，這些結構可能在使用過程中，由于速度控制不當或設計不合理，導致出現往復運動的疲勞破壞，疲勞斷裂是一個長期且復雜的過程，疲勞斷裂的斷口處，金屬材料通常已經失去了原有的排列規則，其強度和延展性不佳，隨時可能出現斷裂或損壞，由于零件疲勞損壞的突發性，且通常發生在傳動的關鍵部位，很可能對農機造成嚴重的損壞。

2 農機零件的維修方法

農業機械零件應按其受損的情況選擇是進行維修還是進行更換，對于斷裂或傳動較為精密的零件，盡量選用更換原廠零件的方式，對于因磨損、腐蝕和幾何形變導致失效的零件，可選用修復的方式進行修理，零件的常用修復方式如下：

（1）對于表面磨損的零件，可考慮低溫鍍鐵、表面噴涂或局部位置焊接修補的方式進行修復，低溫鍍鐵即在零件表面用電鍍原理增大幾何尺寸；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對局部微小的損壞進行填補，這三種方法在彌補原有缺陷后都需要進行新的機械加工，以恢復零件原有的幾何形狀。

（2）對于表面腐蝕和發生磨損的非承載性零件，可考慮在其表面通過機械加工去除一定材料，使其達到規則的幾何形狀，然后按其原有尺寸套加新的金屬零件，使兩個零件在裝配后恢復原零件的功能和幾何尺寸。

（3）對于產生幾何彎曲變形的零件，若能整體拆下，可將其在工作臺上進行壓力恢復，校正其彎曲位置，對于傳動軸類零件，在校正后應按照使用功能選擇對其進行靜平衡以及動平衡測試，對于非傳動類零件變形校正后，應認真驗證其直線度是否恢復使用要求，對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，對于設計不合理而容易產生彎曲的部位，可考慮增加筋板以增強其抗彎曲程度。