机械零件的失效及分析

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1、目录第一章机械零件的失效及分析2第一节基本概念2一、失效的概念2二、失效的危害2三、机械零件失效的基本形式3四、失效分析3第二节零件的磨损失效3一、磨损的一般规律3二、磨料（粒）磨损4三、粘着磨损6四、疲劳磨损7五、微动磨损8六、冲蚀磨损9第三节零件的断裂失效10一、断裂的分类10二、过载断裂10三、疲劳断裂11四、脆性断裂13五、断裂失效分析的步骤14第四节零件的腐蚀失效15一、腐蚀与腐蚀失效危害的严重性16二、金属的化学腐蚀与电化学腐蚀16三、腐蚀失效主要表现形态17第五节零件的畸变失效19一、弹性畸变失效20二、塑性畸变失效20三、翘曲畸变失效21四、畸变失效分析21第

2、二章设备的使用与维护22第一节设备的使用22一、合理安排生产任务23二、配备合格的设备操作人员23三、设备操作的基本功培训23四、建立健全的设备使用管理规章制度24第二节延长机械的使用寿命的方法24一、优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节25二、提高机械产品的质量使之经久耐用26三、正确合理使用是延长施工机械的寿命的关键26四、实行定期保养27五、掌握正确的机械维修的方法有效地延长使用寿命27六、其它28第三节润滑保养28一、润滑油检测的传统方法28二、油品的报废判断29三、传统润滑油检测方法的不足之处30四、专业、科学的润滑油检测方法30六、设备润滑的作用32七、润滑管理

3、的基本要求32参考文献33第一章机械零件的失效及分析第一节基本概念一、失效的概念机械设备中各种零件或构件都具有一定的功能，如传递运动、力或能量，实现规定的动作，保持一定的几何形状等等。当机件在载荷（包括机械载荷、热载荷、腐蚀及综合载荷等）作用下丧失最初规定的功能时，即称为失效。一个机件处于下列三种状态之一就认为是失效：①完全不能工作；②不能按确定的规范完成规定功能；③不能可靠和安全地继续使用。这三个条件可以作为机件失效与否的判断原则。二、失效的危害机械零件与构件的失效最终必将导致机械设备的故障。关键机件的失效会造成设备事故，人身伤亡事故，甚至大范围内灾难性后果。在生产线上一个

4、小小的零件失效，可以是整个生产线瘫痪。因此有效的预防、控制、监测零件的失效是一项意义重大的工作。三、机械零件失效的基本形式一般机械零件的失效形式是按失效件的外部形态特征来分类的，大体包括：磨损失效、断裂失效、变形失效和腐蚀与气蚀失效。在生产实践中，最主要的失效形式是零件工作表面的磨损失效；而最危险的失效形式是瞬间出现裂纹和破断，统称为断裂失效。四、失效分析失效分析是指分析研究机件磨损、断裂、变形、腐蚀等现象的机理或过程的特征及规律，从中找出产生失效的主要原因，以便采用适当的控制方法。失效分析的直接的、技术上的目的是为制订维修技术方案提供可靠依据，并对引起失效的某些因素进行控制

5、，以降低设备故障率，延长设备使用寿命。此外，失效形式分析也能为设备的设计、制造反馈信息；为设备事故的仲裁提供客观依据。第二节零件的磨损失效摩擦与磨损是自然界的一种普遍现象。当零件之间或零件与其他物质之间相互接触，并产生相对运动时，就称为摩擦。零件的摩擦表面上出现材料耗损的现象称为零件的磨损。材料磨损包括两个方面：一是材料组织结构的损坏；二是尺寸、形状及表面质量（粗糙度）的变化。如果零件的磨损超过了某一限度，就会丧失其规定的功能，引起设备性能下降或不能工作，这种情形即称为磨损失效。根据摩擦学理论，零件磨损按其性质可以分为磨料磨损、粘着磨损、微动磨损、冲蚀磨损和腐蚀磨损。一、磨损

6、的一般规律零件磨损的外在表现形态是表层材料的磨耗。在一般情况下，总是用磨损量来度量磨损程度。一般可以分为三个阶段：（1）初期磨损阶段对机械设备中的传动副而言是磨合过程。这一阶段的特点是在短时间内磨损量增长较快。如果表面粗糙、润滑不良或载荷较大，都会加速磨损。经过这一阶段后，零件的磨损速度逐步过渡到稳定状态。机械设备的磨合阶段结束后，应清除摩擦副中的磨屑，更换润滑油，才能进入满负荷正常使用阶段。（2）正常磨损阶段摩擦表面的磨损量随着时间的延长而均匀，、缓慢增长，属于自然磨损。在磨损量达到极限之前的这一段时间是零件的磨损寿命，它与摩擦表面工作条件、技术维护好坏关系极大。使用保养得

7、好，可以延长磨损寿命，从而提高设备的可靠性与有效利用率。（3）急剧磨损阶段当零件表面磨损量超过极限值以后如继续摩擦，其磨损强度急剧增加，其原因是：①零件耐磨性较好的表层被破坏，次表层耐磨性显著降低；②配合间隙增大，出现冲击载荷；③摩擦力与摩擦功耗增大，使温度升高，润滑状态恶化、材料腐蚀与性能劣化等。最终设备会出现故障或事故。因此，这一阶段也称为事故磨损阶段。当零件磨损表面的磨损量达到极限值时，就已经失效，不能继续使用，应采取调整、维修、更换等措施，防止设备故障与事故的发生。二、磨料（粒）磨损零件表面与磨