第一章機(jī)電設(shè)備故障及零件失效機(jī)理(編輯修改稿)
2025-03-22 15:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 2）原因：偶而過(guò)載或者零構(gòu)件本身抵抗塑性變形的能力不夠 5 （ 3）抗力指標(biāo)：比例極限、彈性極限和屈服極限 總 結(jié) 零構(gòu)件發(fā)生過(guò)彈性變形的原因： 剛度不足 抗力指標(biāo)： 彈性模量 E或者 切變模量 G 強(qiáng) 調(diào)！ 金屬和合金的 彈性模量不能 通過(guò)合金化和熱處理、冷變形等方法改變。 本節(jié)中所講的材料的力學(xué)性能指標(biāo)及應(yīng)用 剛度 ： 在設(shè)計(jì)中，考慮構(gòu)件在受力時(shí)發(fā)生的彈性變形量，需要用剛度。主要力學(xué)性能是材料的 彈性模量 。如鏜床的鏜桿、齒輪軸等 彈性指標(biāo) ： 彈性極限和彈性模量是設(shè)計(jì)彈性零件考慮的性能指標(biāo) 。如汽車(chē)板簧和各類(lèi)彈簧等 強(qiáng)度和塑性指標(biāo)：屈服強(qiáng)度和塑性 用于一般零件的抗斷裂設(shè)計(jì)。 硬度 ： 在耐磨零件中必須考慮的性能指標(biāo)。如滾珠軸承、活塞環(huán)等 . 第二節(jié) 零件在靜載和沖擊載荷下的斷裂 問(wèn) 題 1 斷裂可分為幾類(lèi)？韌性斷裂和脆性斷裂如何區(qū)分？ 2 斷裂過(guò)程分為幾個(gè)階段？韌性斷裂和脆性斷裂的斷裂過(guò)程的區(qū)別在哪里？ 3 什么是材料的韌性？評(píng)價(jià)材料韌性的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？ 4 材料韌性指標(biāo)的含義及應(yīng)用？ 一、基本概念 ? 靜載荷和沖擊載荷 ? 斷裂：材料在外力作用下發(fā)生局部開(kāi)裂或分裂為兩個(gè)或者兩個(gè)以上部分的現(xiàn)象。 ? 斷裂的分類(lèi)：脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂、過(guò)載斷裂 ? 斷裂過(guò)程：裂紋萌生和裂紋擴(kuò)展 ? 韌性： 表示材料在塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力。 韌性斷裂和脆性斷裂的斷口微觀形貌 韌性斷口 脆性斷口 二、沖擊韌性及衡量指標(biāo) 1 沖擊韌性：材料在沖擊載荷下吸收塑性變形功和斷裂功的能力。是材料強(qiáng)度和塑性的綜合表現(xiàn)。 2 衡量指標(biāo)：沖擊吸收功 Ak 3 沖擊韌度 ak(ak＝ Ak/Fk ) 3 應(yīng)用：評(píng)價(jià)材料韌性的好壞，與屈服強(qiáng)度結(jié)合用于一般零件抗斷裂設(shè)計(jì)。 4 低溫沖擊試驗(yàn)： (材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度 TK) 材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度 TK的確定和應(yīng)用 三、斷裂韌性及衡量指標(biāo) 1 斷裂韌度 KIC: 是評(píng)定材料抵抗脆性斷裂的力學(xué)性能指標(biāo)，指的是材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力。 單位： MPam 1/2 或者 MN m3/2 2 應(yīng)用 （判斷構(gòu)件是否安全，合理選材） KI KIC 構(gòu)件安全 KI KIC 構(gòu)件發(fā)生脆性斷裂 KI ＝ KIC 構(gòu)件發(fā)生低應(yīng)力脆性斷裂的臨界條件 3 應(yīng)用場(chǎng)合：主要用于高強(qiáng)度鋼制造的飛機(jī)、導(dǎo)彈和火箭的零件，或者是用中低強(qiáng)度鋼制造氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子、大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等。 四、影響脆性斷裂的因素 ? 溫度和加載速度 ? 應(yīng)力集中 ? 零件尺寸 總 結(jié) ? 材料的斷裂分為：韌性斷裂和脆性斷裂 ? 材料的韌性指標(biāo)：沖擊吸收功、沖擊韌度、材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度和斷裂韌度，前三個(gè)用于評(píng)價(jià)材料韌性的好壞；斷裂韌度可用于材料抵抗低應(yīng)力脆性斷裂的設(shè)計(jì)。 ? 材料的以上韌性指標(biāo)均可用合金化和熱處理等方法改變。 第三節(jié) 零件在交變載荷下的疲勞斷裂 問(wèn) 題 1 什么是疲勞斷裂？ 2 疲勞斷口由哪幾個(gè)部分組成？ 3 疲勞抗力指標(biāo)有哪些？在設(shè)計(jì)中如何使用這些指標(biāo)？ 一、基本概念 1 交變載荷：載荷大小和方向隨時(shí)間發(fā)生周期變化的載荷。 2 疲勞斷裂：金屬零件在交變載荷下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作而發(fā)生斷裂的現(xiàn)象成為疲勞斷裂。 3 疲勞斷裂過(guò)程：裂紋萌生、疲勞裂紋擴(kuò)展、最終瞬間斷裂。 二、
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