第01章机械零件失效理论ppt课件.ppt

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1、第一章机械零件失效理论机械故障原因机械的可靠性机械的维修性机械零件磨损失效机械零件其他失效形式1第一节机械故障原因一、故障定义产品丧失规定的功能称为失效，对可修复的产品也称为故障。故障是一种不合格状态，机器对其原始状态发生可识别的偏离，这种偏离对特定的使用者来说是不合格的。失去正常工作能力，某些技术指标变化超出了允许限度。故障的相对性：合格与不合格的界定，取决于机器性质和使用范畴。不能工作——不合格。能工作，但性能下降——是否合格？取决于使用条件。2二、故障分类1.按故障形成的时间规律分类(1)渐发性故障（磨损故障）由于某

2、些损伤过程的发展，导致机械设备初始参数劣化而造成。特征：在规定的时间段内，故障概率与已经工作过的时间有关，时间越长发生故障的概率越高。(2)突发性故障是各种不利因素和偶然的外界影响共同作用而造成。这种作用超出了机械设备所能承受的限度，发生故障的时间间隔是随机的。特征：在规定的时间内，故障率与已工作过时间无关。故障是突然发生，事先无征兆。对渐发性故障可以通过加强技术维护来减少，而对突发性故障则不能。3二、故障分类2.按故障因果关系分类故障可以是完全丧失机器的设计功能，也可以是显露即将丧失功能的迹象。(1)功能故障指一个产品不

3、能满足规定性能标准的现象。①完全丧失功能。②达不到规定的性能水平。(2)潜在故障是一种能指示功能故障即将发生的可以鉴别的实际状态。是丧失功能前的状态变化。42.按故障因果关系分类潜在故障与功能故障之间，往往存在因果关系，可以利用潜在故障来防止功能故障的发生。在维修中，判断潜在故障，可以使机件在不发生功能故障的前提下得到最大限度的利用。判断潜在故障，是机器技术诊断和监控的基础。并不是所有功能故障都存在与之有关的可鉴别潜在故障。5二、故障分类3.按故障影响后果分类机器故障是由最重要的零部件和系统的工作情况所决定。有些零部件发生

4、故障不至于造成严重后果。例如：汽车故障分类：致命故障严重故障一般故障轻微故障。67三、故障原因1.机械结构因素(1)连接件配合性质的破坏动配合件间隙的增大——由于零件磨损而造成，引起润滑不良、冲击、密封性下降。静配合件的减弱——紧配的零件变为松动。(2)零件间相互位置关系的破坏由于零件的磨损或变形而造成：零件本身各工作面之间相互关系破坏——垂直度、平行度等发生变化。不同零件之间相互关系破坏——例如齿轮啮合关系发生变化。(3)机构工作协调性的破坏总成、零件的运动规律和相互关系不准确、不协调。主要原因：零件磨损，更换零件后没有

5、调整好。8三、故障原因2.导致结构因素改变的能量因素能量因素导致零件出现缺陷，零件缺陷导致机器出现故障。机器使用中受到各种能量的作用：①周围介质能量：环境、负荷，与操作有关。②机器运行的内部能量：热能、动能。③材料潜伏能量：内应力，与制造、装配有关。9第二节机械的可靠性一、机械产品可靠性的定义可靠性——指机械产品在规定的条件下，在规定的时间内，无故障地完成其规定功能的能力。产品各项性能指标应符合要求，产品应具有随时间变化而保持自身工作能力的性能。可靠性包括：无故障性——产品在一定时间内连续不断地保持工作能力的性能。在没有任

6、何维修措施干预的条件下，能正常工作。耐久性——产品在达到报废之前，保持其工作能力的性能。在整个使用期内，执行规定的维护保养修理制度。10一、机械产品可靠性的定义可靠性所包含的因素：1.机械产品指零件、部件、整台机械、机械系统。2.规定条件环境条件：载荷、温度、湿度、压力、介质。使用方法、维护方法。3.规定时间指应达到的工作期限。定量表示：时间、运转次数、运行距离、应力循环次数。定性表示：连续、间歇、长时间、短时间。4.规定功能指性能指标：产品质量、生产效率、工作精度、载重量、功率等。5.能力指出现故障的多少，用概率来衡量。

7、11二、机械可靠性数量指标用数学方法（概率统计）来定量评价可靠性。1.可靠度R(t)指产品在规定的条件下，在规定时间内，无故障地完成其规定功能的概率。R(t)表示：在一批同型机器中，工作到规定时间时，无故障的机器数量。t↑，R(t)↓0≤R(t)≤1例：t=1000h，R(t)=0.95表示工作到1000小时，有95%的机器不出现故障。121.可靠度R(t)不同产品对可靠度R(t)的要求不同。R(t)的允许值根据故障危险程度（故障后果）来选取。重要产品，在规定的时间内，不允许有故障。要求：R(t)＞0.9999，即R(t)

8、→1，即使在最恶劣的使用条件下，也不出现故障。如果故障所造成的安全及经济损失不大，则R(t)值允许低些。允许：0＜R(t)＜1，在规定的时间内，可能有或没有故障。当R(t)→0时，在规定的时间内，一般都有故障。故障特点：容易排除，不会引起严重后果，经修理排除故障后，仍能正常继续工作。13二、机械可靠性数