機械零部件故障分析-全文預(yù)覽
【正文】 43 腐蝕故障 ? 腐蝕程度的表示方法：對于不同的腐蝕形式，應(yīng)用不同的參量表征。 ? 和其他類型磨損比較，氧化磨損具有最小的磨損速度（磨損速度約為 ～ ），因此它是工程中唯一允許的磨損。它是當(dāng)摩擦偶件一方的硬度比另一方的硬度大得多，或者在接觸面之間存在著硬質(zhì)粒子時，所產(chǎn)生的一種磨損 ? 粘著磨損 ? 定義：相對運動的物體接觸表面發(fā)生了固體粘著，使材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一表面的現(xiàn)象，稱為粘著磨損。 ? 所謂交變應(yīng)力是指應(yīng)力的大小、方向或大小和方向同時都隨時間作周期性改變的應(yīng)力。最大正應(yīng)變理論的相當(dāng)應(yīng)力用 表示，所以，式（ 5）又可改寫成 ? ? ? ? ?????? ?? 3212. ＋－eq35 靜應(yīng)力失效的強度理論 ? 最大剪應(yīng)力理論 ? 最大切應(yīng)力理論認為：引起材料屈服的主要因素是最大切應(yīng)力，而且，不論材料處于何種應(yīng)力狀態(tài)，只要最大切應(yīng)力 達到材料單向拉伸屈服時的最大剪應(yīng)力 ，材料即發(fā)生屈服。 ? 按此理論，材料的斷裂條件為 （ 1） ? 對于鑄鐵等脆性材料，從受力直到斷裂，其應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系基本符合虎克定律。九個應(yīng)力分別是： zyxzyyzzxxzyxxy????????? ,29 靜應(yīng)力失效的強度理論 圖 點應(yīng)力的完整定義 30 靜應(yīng)力失效的強度理論 ?最大正應(yīng)力理論 ? 該理論可以表達為：“當(dāng)構(gòu)件在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的最大正應(yīng)力大于或等于其在單軸應(yīng)力狀態(tài)下的最大正應(yīng)力時即發(fā)生失效。熱加工后需要回火的，應(yīng)及時回火，消除內(nèi)力。如果應(yīng)力進一步增加，并且該零件與其他零部件的匹配關(guān)系又允許時，塑性變形將繼續(xù)進行，就可能發(fā)生斷裂（破裂）。表 22列出了不同加載方式下的軟性系數(shù) maxmax???＝? ? ?1m axm ax ?? ??? ? ?axax ??? ? ?1m axm ax ?? ????18 應(yīng)力狀態(tài) 表 22 不同加載方式下的軟性系數(shù) 19 變形故障 ? 過量彈性變形 ? 零件受機械應(yīng)力或熱應(yīng)力作用產(chǎn)生彈性變形，應(yīng)力與應(yīng)變（變形量稱為應(yīng)變）之間服從 Hooke定律 ? 為應(yīng)力； 為應(yīng)變； 為彈性模量 ? 特征 ? 具有可逆的性質(zhì)，即加載時產(chǎn)生，卸載后恢復(fù)到原狀的這種性質(zhì) ? 在彈性變形過程中，不論是在加載階段還是在卸載階段，有的材料彈性變形的應(yīng)力和應(yīng)變保持線性對應(yīng)關(guān)系，有的材料則呈非線性的對應(yīng)關(guān)系。九個應(yīng)力分別是： zyxzyyzzxxzyxxy????????? ,16 靜應(yīng)力故障 ? 應(yīng)力狀態(tài) ?定義：零件的應(yīng)力狀態(tài)是指通過受載零件任一點所作的各個截面上的應(yīng)力狀態(tài) ?分類：從不同角度分類，零件的應(yīng)力狀態(tài)可分為單向應(yīng)力，多向應(yīng)力等。 12 交變載荷 +_0應(yīng)力輻+_0應(yīng)力輻 m in? m a x? m?a? a?時 間時 間+_0應(yīng)力輻時 間+_0應(yīng)力輻時 間( a ) ( b )( c ) ( d )13 斷口特征 ? 靜載荷或沖擊載荷作用下發(fā)生斷裂的斷口與交變載荷引起的疲勞斷口特征有明顯的不同 14 應(yīng)力狀態(tài) ? 零件的應(yīng)力狀態(tài)是指通過受載零件任一點所作的各個截面上的應(yīng)力狀態(tài)。例如一對齒輪傳動，轉(zhuǎn)動方向不變時，齒輪的彎曲應(yīng)力即為脈動循環(huán)應(yīng)力。 ? 實際零件工作中往往不是只受單一載荷作用的，而是同時承受幾種類型載荷的復(fù)合作用。 8 基本載荷類型 ? 接觸載荷 ? 兩個零件表面間的接觸有點接觸、線接觸和面接觸。 ? 例如，傳遞扭矩的傳動軸、圓柱螺旋彈簧等，工作是承受扭轉(zhuǎn)載荷 ? 在扭轉(zhuǎn)載荷作用下，橫截面上的切應(yīng)力的分布規(guī)律是：從表面最大到橫截面中心處為零（這里講的“中心點”，是指扭轉(zhuǎn)中心軸線與橫截面的交點） ? 剪切載荷 ? 使零件內(nèi)相鄰兩截面發(fā)生相對錯動的作用力。 ?舉例說明故障模式及原因， 如表 所示 4 機械零部件的故障模式和機理 機 械零 件失 效變 形失 效斷 裂失 效過 量 彈 性 變 形 失 效過 量 塑 性 變 形 失 效脆 性 斷 裂 失 效塑 性 斷 裂 失 效環(huán) 境 介 質(zhì) 引 起 的 斷 裂（ 應(yīng) 力 腐 蝕 、 氫 脆 斷 裂 等 ）疲 勞斷 裂低 周 疲 勞高 周 疲 勞腐 蝕 疲 勞熱 疲 勞高 溫 疲 勞沖 擊 斷 裂蠕 變 持 久 斷 裂磨 損失 效腐 蝕失 效均 勻 腐 蝕局 部 腐 蝕氧 化 磨 損粘 著 磨 損磨 粒 磨 損接 觸 疲 勞5 機械零件故障模式 表 21 金屬彈簧故障模式、原因分析 6
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