农机零件的失效形式与维修方法

李建新

摘 要：农业机械故障的根本原因都是因为农机零件的损坏导致的，通过分析农机零件的损坏原因及失效形式，指出了零件修复和更换的原则与方法，希望在农机使用中能提升机械的使用效率和寿命。

关键词：农业机械；零件；失效形式；维修方法

中图分类号：S232.7文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.060

零件是农业机械可靠运行的基础，农业机械的故障产生多是从零件开始的。研究农机零件的失效问题，对农业机械的长久使用有重要的意义。农机零件的损坏大体上可以分为两种情况：一是零件的外形尺寸发生改变，使零件不能维持原有的配合关系，例如零件使用过程中的形变、机械损伤、摩擦磨损等；二是金属零件由于摩擦或散热不良，导致材料特性发生变化，而影响到零件的继续使用，例如齿轮在缺乏润滑油的情况下摩擦生热发生退火，而失去了原有的热处理硬度和强度。若将这两大类的失效形式进行细分，则可能出现的零件损坏是多种多样的，下面就常见的零件损坏形式和维修办法进行详细的说明和分析。

1 农机零件的失效形式

1.1 零件磨损失效

由于传动配合零件之间的相互接触和相互运动，就一定会产生摩擦，长期的摩擦会使零件表面的几何尺寸发生变化，零件的磨损失效主要是由以下两方面原因造成的。

（1） 由于两配合零件在相互运动的过程中，会不可避免的出现机械性磨损，这是因为农机所使用的机械加工零件，无论加工精度有多高，微观上的表面都是不光滑的，这就加大了零件接触过程中的摩擦力，导致微观上的金属细屑不断脱落，长久使用就会引起零件几何尺寸的较大改变，当两零件的配合间隙达到一定的松旷程度，就会在传动的过程中产生一定的冲击振动，进而加速零件的磨损与损坏。

（2） 由于农业机械工作过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘散落在传动零件的接触面，由于粉尘和杂物的存在，增大了摩擦的阻力，导致零件过早失效，在机械上把这种磨损称为磨粒磨损，磨粒磨损多是由于没有采取密封结构或防尘装置导致的。

1.2 零件的弯曲变形及断裂失效

农业机械在生产作业的过程中很容易出现局部负载过大的情况，这是由于农机在耕作或收获的过程中不确定因素过多，作业复杂程度较大，当零件负载过大很可能会导致零件的变形或断裂。在深松作业过程中，通常情况下农机匀速行驶，深松铲各部位所受的力是均衡的，但当土质密度不均匀或耕地土壤中含有砂石时，深松铲可能会在某一区域受力突然增大，导致深松铲的支撑结构或铲体本身出现变形或断裂，使深松铲部分失去使用功能。其他的农业机械在作业的过程中也可能会因为杂草缠绕、粮食或秸秆堵塞、局部卡住等问题，导致某一传动部件受力突然增大，引起零件的变形或破损。

1.3 零件腐蚀失效

制造农业机械所使用的材料多为普通的钢材，有些外壳类零件会采取喷漆或喷塑的工艺进行防腐处理，有些重要的零部件会采用镀铬或发黑方式进行防腐，但是仍有很大一部分零件以碳钢为主要原料，在完成生产加工后，由于成本所限，不会对其进行防腐处理就将其直接安装在农业机械上使用，这些零件在设计时通常位于防护罩下方或壳体内部，不易接触到水或其他腐蚀性物质，但是零件在长期的使用过程中也会不可避免的与水、粉尘或泥土接触，这些污染物会导致金属零件因生锈而出现腐蚀，腐蚀会导致零件表面不光滑、磨损加剧、配合尺寸遭到破坏，最终影响零件的使用寿命。

1.4 零件的疲劳损坏

农机工作过程中，有些零件会频繁的做往复性运动，例如玉米收获机的振动筛或是振动深松机的支撑振动结构，这些结构可能在使用过程中，由于速度控制不当或设计不合理，导致出现往复运动的疲劳破坏，疲劳断裂是一个长期且复杂的过程，疲劳断裂的断口处，金属材料通常已经失去了原有的排列规则，其强度和延展性不佳，随时可能出现断裂或损坏，由于零件疲劳损坏的突发性，且通常发生在传动的关键部位，很可能对农机造成严重的损坏。

2 农机零件的维修方法

农业机械零件应按其受损的情况选择是进行维修还是进行更换，对于断裂或传动较为精密的零件，尽量选用更换原厂零件的方式，对于因磨损、腐蚀和几何形变导致失效的零件，可选用修复的方式进行修理，零件的常用修复方式如下：

（1）对于表面磨损的零件，可考虑低温镀铁、表面喷涂或局部位置焊接修补的方式进行修复，低温镀铁即在零件表面用電镀原理增大几何尺寸；表面喷涂是将金属粉末熔化后喷涂于受损零件表面；局部焊接是利用焊机对局部微小的损坏进行填补，这三种方法在弥补原有缺陷后都需要进行新的机械加工，以恢复零件原有的几何形状。

（2）对于表面腐蚀和发生磨损的非承载性零件，可考虑在其表面通过机械加工去除一定材料，使其达到规则的几何形状，然后按其原有尺寸套加新的金属零件，使两个零件在装配后恢复原零件的功能和几何尺寸。

（3）对于产生几何弯曲变形的零件，若能整体拆下，可将其在工作台上进行压力恢复，校正其弯曲位置，对于传动轴类零件，在校正后应按照使用功能选择对其进行静平衡以及动平衡测试，对于非传动类零件变形校正后，应认真验证其直线度是否恢复使用要求，对于不能拆下的大型零件局部弯曲，可将弯曲部位用切割器切下，将替换零件焊接在替换位置，对于设计不合理而容易产生弯曲的部位，可考虑增加筋板以增强其抗弯曲程度。