第一章機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理(編輯修改稿)
2025-03-26 01:42 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 質(zhì) —— 應(yīng)力集中 —— 裂紋 —— 降低接觸疲勞壽命 材料組織狀態(tài)：晶粒細(xì)小、均勻，碳化物成球狀且均勻分布 硬度在一定范圍內(nèi)增加，其接觸疲勞抗力將隨之增大 2023/3/26 32 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 （ 3）疲勞磨損的主要防止措施 a. 提高材料硬度； b. 提高材料純度； c. 提高零件心部和表面強(qiáng)度； d. 減小表面粗糙度。 (二 ) 疲勞磨損 2023/3/26 33 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 (三 ) 粘著磨損 定義： 當(dāng)構(gòu)成摩擦副的兩個(gè)摩擦表面相互接觸并發(fā)生相對(duì)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于粘著作用，接觸表面的材料從一個(gè)表面轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面所引起的磨損稱為粘著磨損。 粘著磨損又稱粘附磨損。 2023/3/26 34 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 2. 粘著磨損的分類 3. 影響粘著磨損的因素 （ 1）摩擦表面的狀態(tài)（潔凈程度和粗糙度） （ 2）摩擦表面的材料的成分和金相組織 1. 粘著磨損機(jī)理 載荷和相對(duì)運(yùn)動(dòng) 粘著 — 剪斷 — 再粘著 (三 ) 粘著磨損 2023/3/26 35 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 (三 ) 粘著磨損 類別 破壞現(xiàn)象 損壞原因 實(shí)例 輕微磨損 剪切破壞發(fā)生在粘著結(jié)合面上，表面轉(zhuǎn)移的材料極輕微 粘著結(jié)合強(qiáng)度比摩擦副的兩個(gè)基體金屬都弱 軸與滑動(dòng)軸承、缸套與活塞環(huán) 涂抹 剪切破壞發(fā)生在離粘著結(jié)合部不遠(yuǎn)的較軟金屬層內(nèi)，軟金屬涂抹在硬金屬表面 粘著結(jié)合強(qiáng)度大于較軟金屬的抗剪強(qiáng)度 主軸軸頸與巴士合金軸瓦、重載蝸輪副 擦傷 剪切破壞，主要發(fā)生在較軟金屬的亞表層內(nèi)，有時(shí)硬金屬的亞表層也有劃痕 粘著結(jié)合強(qiáng)度比兩基體金屬抗剪強(qiáng)度都高，轉(zhuǎn)移到硬面上的粘著物質(zhì)又拉削軟金屬表面 減速器齒輪表面、內(nèi)燃機(jī)鋁活塞壁與缸體 撕脫 剪切破壞發(fā)生在摩擦副一方或兩方金屬較深處 粘著結(jié)合強(qiáng)度大于任一基體金屬的抗剪強(qiáng)度，剪切應(yīng)力高于粘著結(jié)合強(qiáng)度 主軸 軸瓦 咬死 摩擦副之間咬死，不能相對(duì)運(yùn)動(dòng) 粘著結(jié)合強(qiáng)度比任一基體金屬的抗剪強(qiáng)度都高，且粘著區(qū)域大，切應(yīng)力低于粘著結(jié)合強(qiáng)度 齒輪油泵中的軸與軸承、齒輪副、不銹鋼螺栓與螺母 2023/3/26 36 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 （ 3）粘著磨損的特點(diǎn)：磨損速度大；破壞嚴(yán)重。 （ 4）防止措施 合理選材，摩擦幅配對(duì)材料選用硬度差較大的異類材料 ； 例如蝸桿用 40Cr(鉻 )，蝸輪用銅材 。 提高表面硬度； 合理設(shè)計(jì)減小接觸壓應(yīng)力； 減小表面粗糙度。 局部粘著 粘著處被撕掉 金屬表面被劃傷或者金屬屑粒脫落或遷移 (三 ) 粘著磨損 2023/3/26 37 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 (四 ) 微動(dòng)磨損 定義： 兩個(gè)接觸表面由于受相對(duì)低振幅震蕩運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的磨損叫做微動(dòng)磨損。產(chǎn)生于相對(duì)靜止的接合零件上，往往易被忽視。 特點(diǎn)： 外界變動(dòng)載荷作用下，產(chǎn)生很小振幅的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 后果： 配合精度下降，緊配合部件緊度下降甚至松動(dòng)，連接件松動(dòng)乃至分離。 2023/3/26 38 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 (四 ) 微動(dòng)磨損 1. 微動(dòng)磨損的機(jī)理 2. 影響微動(dòng)磨損的主要因素 微動(dòng)磨損是一種兼有磨料磨損、粘著磨損和氧化磨損的復(fù)合磨損形式。 實(shí)踐與試驗(yàn)表明，外界條件（載荷、振幅、溫度、潤(rùn)滑等）及材質(zhì)對(duì)微動(dòng)磨損影響相當(dāng)大。 2023/3/26 39 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 第三節(jié) 金屬零件的腐蝕 問(wèn) 題 1 什么是腐蝕？可分為幾類？ 2 高溫氧化腐蝕常發(fā)生在那些零件中？耐熱鋼為什么具有抗高溫氧化能力？ 3 發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件是什么？ 4 改善零件腐蝕抗力的主要措施是什么 2023/3/26 40 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 定義： 金屬零件的腐蝕損傷，是指金屬材料與周圍介質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的破壞。金屬腐蝕是普遍存在的自然現(xiàn)象。 (化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕） 分類： 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 金屬零件的腐蝕 2023/3/26 41 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 一、金屬零件的化學(xué)腐蝕 定義： 單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。（腐蝕過(guò)程中不產(chǎn)生電流） 1 化學(xué)腐蝕過(guò)程（以高溫氧化腐蝕為主） 高溫氧化過(guò)程： （ 1）金屬失去電子成為金屬離子 （ 2）氧原子吸收電子成為氧離子 （ 3）金屬離子和氧離子結(jié)合為金屬氧化物 2023/3/26 42 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 一、金屬零件的化學(xué)腐蝕 ①膜必須是緊密的，能完整的把金屬表面全部覆蓋?。? ②膜在氣體介質(zhì)中是穩(wěn)定的； ③膜和基體金屬的結(jié)合力強(qiáng)，且具有一定的強(qiáng)度和塑性； ④膜具有與基體金屬相當(dāng)?shù)臒崤蛎浵禂?shù)。 基體金屬能否繼續(xù)氧化，取決于氧化物薄膜是否致密。 提高鋼抗氧化能力： 加入 Al、 Si、 Cr等元素，與氧結(jié)合形成致密的氧化物膜，防止基體金屬進(jìn)一步氧化。 2023/3/26 43 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 防止化學(xué)腐蝕的措施： 常采用以下方式： a) 選擇抗氧化材料如耐熱鋼、高溫合金、陶瓷材料等； b) 零件表面涂層。 一、金屬零件的化學(xué)腐蝕 2023/3/26 44 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 二、金屬零件的電化學(xué)腐蝕 常見的電化學(xué) 腐蝕形式有： ④在熔融鹽中的腐蝕 ①大氣腐蝕（潮濕空氣） ②土壤腐蝕（地下管線） ③在電解質(zhì)溶液中的腐蝕 定義： 電化學(xué)腐蝕是金屬與電解物質(zhì)接觸時(shí)產(chǎn)生的腐蝕。（產(chǎn)生電流） 2023/3/26 45 機(jī)電設(shè)備維修技術(shù) 機(jī)電設(shè)備故障及零部件失效機(jī)理 二、金屬零件的電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕的根本原因： 是腐蝕電池的形成。需要形成腐蝕電池的三個(gè)條件是： ①有兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同電極電位的物體，或在同一物體具有不同電極電位的區(qū)域，以形成正、負(fù)極； ②電極之間需要有導(dǎo)體相連接或電極直接接觸； ③要有電解液。 ： 存在電極電位差，并且相互接觸并處于相互聯(lián)通的電介質(zhì)溶液中形成微電池。 2023/3/26 46
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