機(jī)械零部件故障分析(存儲(chǔ)版)
【正文】 動(dòng)摩擦或是滾動(dòng)摩擦），在發(fā)生塑性變形的同時(shí)，由于已形成的氧化膜在摩擦接觸點(diǎn)處遭到破壞，緊接著在該處又立即形成新的氧化膜。 ? 其缺點(diǎn)是未考慮主應(yīng)力的影響，而試驗(yàn)卻表明，對(duì)材料的屈服是有影響的。因此，單元變形能： u=ud+uv ? 變形能理論認(rèn)為：在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，單位體積的變形能 ud大于或者等于單軸應(yīng)力下的變形能時(shí)，即發(fā)生失效。 ? 決定斷裂形式的力學(xué)狀態(tài)圖 如圖 所示 s? k?max?24 斷裂故障 —— 塑性斷裂 表 23 不同加載方式下出現(xiàn)正斷或切斷的情況 25 斷裂故障 —— 塑性斷裂 圖 決定斷裂形式的力學(xué)狀態(tài)圖 扭 轉(zhuǎn) 1?? 21??41??正 應(yīng) 力?切應(yīng)力? A BCO切 斷 抗 力 (材 料 甲 和 乙 ) 剪 切 屈 服 強(qiáng) 度(材 料 甲 和 乙 )拉 伸 缺 口 拉 伸正 斷 抗 力(材 料 甲 ) 正 斷 抗 力(材 料 乙 ) maxmax???＝26 斷裂故障 ? 脆性斷裂 ? 定義：是指斷裂前沒有明顯塑性變形的斷裂形式。 ? 把 的應(yīng)力狀態(tài)稱為“軟性”應(yīng)力狀態(tài)； ? 的應(yīng)力狀態(tài)稱為“較軟性”應(yīng)力狀態(tài)； ? 的應(yīng)力狀態(tài)稱之為“硬性”應(yīng)力狀態(tài)。例如，連桿螺栓所受的應(yīng)力。例如，滾動(dòng)軸承工作時(shí)，滾子與滾道之間，齒輪傳動(dòng)中輪齒與輪齒之間的壓力都是接觸載荷。并且，中性軸線一側(cè)為拉伸應(yīng)力，另一側(cè)為壓縮應(yīng)力。更確切地說，故障模式一般是對(duì)產(chǎn)品所發(fā)生的、能被觀察或測(cè)量到的故障現(xiàn)象的規(guī)范的描述。 ? 表（ d）表示螺栓在連接接合面處受剪切，并與被連接孔壁互壓。 9 應(yīng)力分布情況 載荷類型 軸向載荷 彎曲載荷 扭轉(zhuǎn)載荷 剪切載荷 接觸載荷 拉 伸壓 縮壓 縮懸 臂簡(jiǎn) 單 彎 曲+_+_中 性 軸中 性 軸中 性 軸5種基本載荷類型 10 載荷性質(zhì) ? 靜載荷 ? 緩緩地施加于零件上的載荷，或恒定的載荷 ? 沖擊載荷 ? 以很大速度作用于零件上的載荷，沖擊載荷往往表現(xiàn)為能量載荷 ? 交變載荷 ? 載荷的大小、方向隨時(shí)間變化的載荷，其變化可以是周期性的，也可以是無規(guī)則的 11 交變載荷 ? 對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力 ? 等值交變的拉伸、壓縮和剪切應(yīng)力。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；“軟性”應(yīng)力狀態(tài)、“硬性”應(yīng)力狀態(tài)等。無論哪一種，其應(yīng)力和應(yīng)變都是單值對(duì)應(yīng)的關(guān)系。對(duì)于電鍍件應(yīng)及時(shí)進(jìn)行去氫處理 ?從操作上考慮，應(yīng)遵守設(shè)計(jì)規(guī)定的使用條件，操作平穩(wěn)，盡量避免沖擊載荷 28 靜應(yīng)力失效的強(qiáng)度理論 ? 二十世紀(jì)以來，提出了很多通過機(jī)械零件在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)計(jì)失效的模型。所以，復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的最大正應(yīng)變?yōu)? （ 2） 1? o1? o11 ?? ? ? ?? ?3211 1 ????? ??E＝33 最大正應(yīng)變理論 ? 材料在單向拉伸斷裂時(shí)的最大正應(yīng)變則為 （ 3） 將式（ 2）、（ 3）代人式（ 1），得 （ 4） 此即用主應(yīng)力表示的斷裂條件 ? 由式（ 4）并考慮安全系數(shù)后，得相應(yīng)的強(qiáng)度條件為 （ 5） ? 代表構(gòu)件危險(xiǎn)點(diǎn)處的主應(yīng)力； ? 為單向拉伸時(shí)材料的許用應(yīng)力。這種改變可以是規(guī)律性的或不完全規(guī)律性的。 ? 氧化磨損導(dǎo)致的零件失效可認(rèn)為是正常失效。 ? 典型特征：是接觸點(diǎn)局部的高溫使摩擦副材料發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)移，因此對(duì)整個(gè)摩擦副來說，它在一定程度上能夠保持摩擦副材料的質(zhì)量總和不變。 ? 按此理論，材料的屈服條件為 （ 1） ? 復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的最大切應(yīng)力為 （ 2） ? 而材料在單向拉伸屈服時(shí)的最大切應(yīng)力則為 （ 3） max? s? s?? ?max 2 31m ax??? －?220 sss?? ??＝36 最大剪應(yīng)力理論 將式（ 3）、（ 2）代人（ 1），則得材料的屈服條件為 ? 相應(yīng)的強(qiáng)度條件則為 ? 對(duì)塑性材料來說，這一理論與試驗(yàn)結(jié)果很接近，因此在工程中得到廣泛應(yīng)用?！? ? 數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：（壓應(yīng)力取負(fù)值，拉應(yīng)力取正值） 當(dāng)
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