機(jī)械零部件故障分析-展示頁(yè)
2025-03-16 09:50本頁(yè)面
【正文】 發(fā)生斷裂（破裂）。 ? 金屬的彈性應(yīng)變主要發(fā)生在彈性階段，但在塑性變形階段也伴隨著發(fā)生一定量 ?? ?E＝??E20 過(guò)量彈性變形 ?防止措施 由應(yīng)力和（或）溫度引起的彈性變形而導(dǎo)致失效的責(zé)任，幾乎全部在于設(shè)計(jì)者的考慮不周、計(jì)算錯(cuò)誤或選材不當(dāng)，故防止措施主要應(yīng)從設(shè)計(jì)方面考慮 ?選擇合適的材料或結(jié)構(gòu) ?確定適當(dāng)?shù)钠ヅ涑叽? ?采用減小變形影響的轉(zhuǎn)接件 21 變形故障 ?屈服失效 ?定義 ?零件受力后，應(yīng)力較低時(shí)產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)外力增大到一定程度時(shí)，將產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形 —— 塑性變形。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(guò)量彈性變形 ? 零件受機(jī)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(shí)產(chǎn)生，卸載后恢復(fù)到原狀的這種性質(zhì) ? 在彈性變形過(guò)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(duì)應(yīng)關(guān)系，有的材料則呈非線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ? 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)。九個(gè)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(guò)受載零件任一點(diǎn)所作的各個(gè)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。 15 點(diǎn)應(yīng)力定義 表示體微元（ dx,dy,dz）上應(yīng)力分布的情況，用符號(hào) σ表示垂直于正方體表面的正應(yīng)力，用符號(hào) τ表示平行于正方體表面的剪應(yīng)力。 12 交變載荷 +_0應(yīng)力輻+_0應(yīng)力輻 m in? m a x? m?a? a?時(shí) 間時(shí) 間+_0應(yīng)力輻時(shí) 間+_0應(yīng)力輻時(shí) 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(guò)受載零件任一點(diǎn)所作的各個(gè)截面上的應(yīng)力狀態(tài)。例如，連桿螺栓所受的應(yīng)力。例如一對(duì)齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變時(shí)，齒輪的彎曲應(yīng)力即為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力。例如，彎曲載荷作用下的旋轉(zhuǎn)軸。 ? 實(shí)際零件工作中往往不是只受單一載荷作用的，而是同時(shí)承受幾種類型載荷的復(fù)合作用。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。 8 基本載荷類型 ? 接觸載荷 ? 兩個(gè)零件表面間的接觸有點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸。螺桿還受彎曲，但在各接合面貼緊的情況下可以不考慮。 ? 例如，傳遞扭矩的傳動(dòng)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(diǎn)”，是指扭轉(zhuǎn)中心軸線與橫截面的交點(diǎn)） ? 剪切載荷 ? 使零件內(nèi)相鄰兩截面發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的作用力。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。 ?舉例說(shuō)明故障模式及原因， 如表 所示 4 機(jī)械零部件的故障模式和機(jī)理 機(jī) 械零 件失 效變 形失 效斷 裂失 效過(guò) 量 彈 性 變 形 失 效過(guò) 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(jī)械零件故障模式 表 21 金屬?gòu)椈晒收夏Ｊ?、原因分? 6 5種基本載荷類型 ? 軸向載荷 ? 力在作用在零件的軸線上，大小相等，方向相反，包括軸向拉伸和軸向壓縮載荷 ? 例如，受拉的繩索、受拉或壓縮的桿件等等 ? 在軸向載荷作用下，應(yīng)力沿橫截面的分布式均勻的。 ? 故障機(jī)理是指導(dǎo)致產(chǎn)品功能故障或潛在故障的產(chǎn)品自身的那些物理、化學(xué)或生物變化過(guò)程等直接原因 ? 故障原因包括了直接原因和間接原因，后者是指由于其他產(chǎn)品的故障、環(huán)境因素和人為因素等引起的間接故障原因 ? 應(yīng)正確區(qū)分故障模式與故障原因 3 機(jī)械零部件的故障模式和機(jī)理 ? 機(jī)械零件典型故障模式及機(jī)理 ?按失效的宏觀特征，可將零件失效分為變形失效、斷裂失效、磨損失效和腐蝕失效四大類。第二章 機(jī)械零部件故障分析 ? 機(jī)械零部件的故障模式分析 ? 故障模式的基本概念 ? 機(jī)械零件典型故障模式及機(jī)理 ? 故障原因分析 ? 服役條件 ? 受
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