单元二 城市轨道交通车辆检修工艺基础 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤 城市轨道交通车辆检修城市轨道交通车辆检修2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤三、零件的变形三、零件的变形金金属属零零件件变变形形弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤三、零件的变形三、零件的变形n常见变形形式n弯曲n扭曲n翘曲n形变2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤三、零件的变形三、零件的变形n金属零件变形包括弹性变形和塑性变形两金属零件变形包括弹性变形和塑性变形两种情况种情况 。n零件变形使零件之间的位置关系遭到破坏，零件变形使零件之间的位置关系遭到破坏，造成零件偏磨、裂纹甚至断裂，从而影响造成零件偏磨、裂纹甚至断裂，从而影响整个设备的使用寿命。整个设备的使用寿命。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤三、零件的变形三、零件的变形n零件变形使零件之间的位置关系遭到破坏，造成零件变形使零件之间的位置关系遭到破坏，造成零件偏磨、裂纹甚至断裂，从而影响整个设备的零件偏磨、裂纹甚至断裂，从而影响整个设备的使用寿命。使用寿命。 零件变形的后果零件零件偏磨偏磨裂纹、裂纹、断裂断裂零件之间零件之间位置关系位置关系发生变化发生变化2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件的弹性变形（一）零件的弹性变形n弹性变形是材料在弹性范围内的变形，一般与强度无关，仅是刚度问题。FF2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件的弹性变形（一）零件的弹性变形n轴类零件变形会使其上零件工作异常、支撑过载；n箱体类零件可造成系统振动不稳定。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件的弹性变形（一）零件的弹性变形n影响弹性变形的主要因素：n（1）结构因素，零件截面的结构对刚度影响最大。n（2）弹性模量E。n（3）温度。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）零件的塑性变形（二）零件的塑性变形n零件在外力作用下，形状发生变化，当外力消除后，零件的外形不能恢复，此时，零件发生塑性变形。FF2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）零件的塑性变形（二）零件的塑性变形n一种是在弹性变形中总是伴随着微小的塑性变形，并且会积累下来，如压缩弹簧经过一定次数的弹性变形后，在宏观上会产生缩短的现象；n第二种是在使用中零件受力超过材料屈服应力，产生塑性变形 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）零件的塑性变形（二）零件的塑性变形n影响塑性变形的因素主要有：n温度、载荷、材质性能。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）零件的塑性变形（二）零件的塑性变形n其他因素的影响：n材质缺陷，如热处理存在问题；n设计不当，载荷估计不足，工作温度估计不足等；n使用维护不当、超载超速、检修拆装不当、零件存放不当等。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）零件的塑性变形（二）零件的塑性变形n塑性变形对金属性能的影响：n（1）引起加工硬化。n（2）提高原子活泼能力n（3）引起残余内应力。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（三）零件在使用中变形的原因与减轻变形的措施（三）零件在使用中变形的原因与减轻变形的措施 n1. 毛坯制造方面n2. 机械加工方面n3. 修理方面n4. 使用方面 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤四、零件的断裂四、零件的断裂 n城市轨道交通车辆零件的损伤主要是裂纹与断裂。n例如轴类、箱体、螺栓等，都是容易发生裂损的零件。零件的裂损通常会产生较严重后果。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件断裂机理（一）零件断裂机理 n零件的断裂，有的是受一次载荷或冲击载荷作用而造成的，有的是在不太大的载荷长期作用下造成的。车辆零件是在受多次交变载荷作用下而产生裂纹的，这种形式的损坏叫疲劳断裂 。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件断裂机理（一）零件断裂机理 n断裂过程大致经历5个阶段：n晶体中局部地区出现晶粒滑移；裂纹成核，即微观裂纹产生；微观裂纹扩展（裂纹长度l0.05mm）；宏观裂纹扩展（裂纹长度l0.05mm）；断裂。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）零件断裂机理（一）零件断裂机理 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）疲劳断面特征（二）疲劳断面特征 疲劳断裂断口都有明显的两个区域：一个是疲劳疲劳断裂区断裂区，另一个是最后折断区最后折断区 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）疲劳断面特征（二）疲劳断面特征 n疲劳断裂断面有以下特点：n（1）疲劳源一般发生在零件应力集中最为严重的地方，如小孔、圆角等，也可能发生在零件表面或内部的缺陷处；n（2）最后折断区面积越大，零件受载越严重；n（3）疲劳断裂区越光滑，零件断裂前应力循环次数越多；n（4）对于转动的受弯曲作用的轴类零件，最后折断区越接近中心，其超载程度越大（可达30%100%），应力循环不超过30104次时即可能断裂。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（三）疲劳断裂的原因（三）疲劳断裂的原因 n（1）金属材料自身存在缺陷。n（2）零件在热加工时引起的缺陷。n（3）零件结构上存在缺陷。n（4）零件表面加工时引起的缺陷。 n（5）检修时引起零件损伤 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（四）减轻断裂的措施（四）减轻断裂的措施 n（1）在零件设计上减少应力集中。n（2）对零件采用表面强化措施，如高频淬火、镀铬、滚压和喷丸处理等。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（四）减轻断裂的措施（四）减轻断裂的措施 n（3）提高零件检修质量，特别注意下面几点：n 避免零件表面的各种损伤，如划伤、碰伤。n 螺栓紧固力矩大小严格符合技术要求。n 保证各装配零件之间和联接零件之间的位置精度要求，如螺栓与支承面的垂直度。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤五五 电子电气元件的损伤电子电气元件的损伤 n电气电子部件分为有触点器件和无触点器件两类。n对于交流传动城市轨道交通车辆，由于无触点器件的大量使用，故障主要集中在变流元件和电子线路板上。下面介绍几种常见的故障形式。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（一）（一） 接触器故障接触器故障 n1. 触头磨损 n2. 触头熔焊 n3. 线圈断线 n4. 衔铁不释放 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（二）（二） 变流元件损坏变流元件损坏 n变流元件主要指晶闸管、GTO（可关断晶闸管）和IGBT等大功率电子元件。n主电路出现过电压、过电流、变流元件的散热不好导致变流元件被击穿 。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（四）（四） 电子线路板损坏电子线路板损坏 n一般来说，故障主要集中在功率放大部分，因为此处电流较大，元件容易发生短路和过流现象。n另外线路板上的元器件也易发生故障。由于元器件受潮、过热、腐蚀等原因产生接触不良、断脚、爬电，从而使元件烧损。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（五）（五） 绝缘材料老化绝缘材料老化 n绝缘材料老化是指电气设备在工作中，其绝缘材料由于环境因素的作用，发生化学、物理的变化，而导致其电气性能（主要是绝缘性能）和机械性能变差的现象。2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（五）（五） 绝缘材料老化绝缘材料老化 n绝缘材料老化的形态特征一般为：变色（如表面呈现蜡黄色等）、分层、变形、变脆、裂文。严重时脱落及呈粉酥状态。 2.1 城市轨道交通车辆零件的损伤城市轨道交通车辆零件的损伤（五）（五） 绝缘材料老化绝缘材料老化 n引起绝缘材料老化的原因有：材料受热、材料氧化、环境湿度、材料受力、光照等。这里主要的原因是热和氧化作用。