零件失效的形式與原因

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1、第二章汽車零部件的失效模式及其分析重點：1.汽車零件失效的基本原因；2.汽車摩擦學(xué)理論；3.磨損的分類與失效；4.汽車零件疲勞；5.汽車零件的變形；6.汽車零件的腐蝕；第二章汽車零部件的失效模式及其分析難點：1.汽車摩擦學(xué)-混合摩擦；2.粘著磨損；微動磨損；3.腐蝕磨損；4.提高汽車零件抗疲勞斷裂的方法；5.基礎(chǔ)件的變形；第二章汽車零部件的失效模式及其分析汽車零部件失效分析，是研究汽車零部件喪失其功能的原因、特征和規(guī)律；目的在于：分析原因，找出責(zé)任，提出改進和預(yù)防措施，提高汽車可靠性和使用壽命。第一節(jié)汽車零

2、部件失效的概念及分類一、失效的概念；二、失效的基本類型；三、零件失效的基本原因；一、失效的概念汽車零部件失去原設(shè)計所規(guī)定的功能稱為失效。失效不僅是指完全喪失原定功能，而且還包含功能降低和有嚴(yán)重?fù)p傷或隱患、繼續(xù)使用會失去可靠性和安全性的零部件。二、失效的基本形式按失效模式和失效機理對失效進行分類是研究失效的重要內(nèi)容。汽車零部件按失效模式分類可分為磨損、疲勞斷裂、變形、腐蝕及老化等五類；一個零件可能同時存在幾種失效模式或失效機理。汽車零件失效分類失效類型失效模式舉例磨損粘著磨損、磨料磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨損

3、、微動磨損汽缸工作表面“拉缸”、曲軸“抱軸”、齒輪表面和滾動軸承表面的麻點、凹坑等疲勞斷裂低應(yīng)力高周疲勞、高應(yīng)力低周疲勞、腐蝕疲勞、熱疲勞曲軸斷裂、齒輪輪齒折斷等腐蝕化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、穴蝕濕式汽缸套外壁麻點、孔穴變形過量彈性變形、過量塑性變形曲軸彎曲、扭曲，基礎(chǔ)件（汽缸體、變速器殼、驅(qū)動橋殼）變形老化龜裂、變硬橡膠輪胎、塑料器件三、零件失效的基本原因⒈工作條件包括零件的受力狀況和工作環(huán)境；⒉設(shè)計制造設(shè)計不合理、選材不當(dāng)、制造工藝不當(dāng)?shù)?；⒊使用維修三、零件失效的基本原因⒈工作條件基本原因主要內(nèi)容應(yīng)用舉例工

4、作條件零件的受力狀況曲柄連桿機構(gòu)在承受氣體壓力過程中，各零件承受扭轉(zhuǎn)、壓縮、彎曲載荷及其應(yīng)力作用；齒輪輪齒根部所承受的彎曲載荷及表面承受的接觸載荷等；絕大多數(shù)汽車零件是在動態(tài)應(yīng)力作用下工作的。工作環(huán)境；汽車零件在不同的環(huán)境介質(zhì)和不同的工作溫度作用下，可能引起腐蝕磨損、磨料磨損以及熱應(yīng)力引起的熱變形、熱膨脹、熱疲勞等失效，還可能造成材料的脆化，高分子材料的老化等。三、零件失效的基本原因⒉設(shè)計制造；⒊使用維修；基本原因主要內(nèi)容應(yīng)用舉例設(shè)計制造設(shè)計不合理；軸的臺階處直角過渡、過小的圓角半徑、尖銳的棱邊等造成應(yīng)力集

5、中；花鍵、鍵槽、油孔、銷釘孔等處，設(shè)計時沒有考慮到這些形狀對截面的削弱和應(yīng)力集中問題，或位置安排不妥當(dāng)；選材不合理；制造工藝過程中操作不合理；制動蹄片材料熱穩(wěn)定系數(shù)不好；產(chǎn)生裂紋、高殘余內(nèi)應(yīng)力、表面質(zhì)量不良；使用維修使用；維修；汽車超載、潤滑不良，頻繁低溫冷啟動；破壞裝配位置，改變裝配精度；第二節(jié)汽車零部件磨損失效模式與失效機理汽車或機械運動在其運動中都是一個物體與另一物體相接觸、或與其周圍的液體或氣體介質(zhì)相接觸，與此同時在運動過程中，產(chǎn)生阻礙運動的效應(yīng)，這就是摩擦。由于摩擦，系統(tǒng)的運動面和動力面性質(zhì)受到影

6、響和干擾，使系統(tǒng)的一部分能量以熱量形式發(fā)散和以噪音形式消失。同時，摩擦效應(yīng)還伴隨著表面材料的逐漸消耗，這就是磨損。磨損是摩擦效應(yīng)的一種表現(xiàn)和結(jié)果?！澳p是構(gòu)件由于其表面相對運動而在承載表面上不斷出現(xiàn)材料損失的過程?！睋?jù)統(tǒng)計有75%的汽車零件由于磨損而報廢。因此磨損是引起汽車零件失效的主要原因之一。一、摩擦學(xué)基礎(chǔ)理論⒈摩擦理論；⒉摩擦分類；⒈幾種主要的摩擦理論名稱主要內(nèi)容⒈機械理論當(dāng)兩固體表面接觸時，由于表面凹凸不平，相互嚙合，產(chǎn)生了阻礙兩固體接觸表面相對運動的作用。（只適用于固體的粗糙表面）⒉分子吸附理論摩

7、擦力產(chǎn)生得主要原因在于兩摩擦表面分子之間的相互吸引力。⒊粘著理論摩擦力主要取決于剪斷金屬粘著和冷焊點所需的剪切力。⒋分子－機械理論發(fā)生在接觸點處分子吸引和機械嚙合所構(gòu)成的合成阻力就是所謂的摩擦力。在載荷作用下的接觸表面的相互作用可分為機械作用（取決于表面變形）和分子作用（取決于原子相互吸引），在摩擦過程中所占比例與材料的表面粗糙度、載荷大小、材料種類等因素有關(guān)。⒉摩擦分類分類方式內(nèi)容舉例按摩擦副的相對運動形式滑動摩擦活塞與活塞環(huán)在氣缸孔的往復(fù)運動滾動摩擦滾動軸承滾柱、滾珠與內(nèi)、外圈滾道表面間的摩擦復(fù)合摩擦凸

8、輪軸凸輪與氣門挺桿表面間、齒輪傳動機構(gòu)輪齒表面所發(fā)生的摩擦按摩擦副表面的潤滑狀況固體摩擦汽車離合器、制動器流體摩擦桶面活塞環(huán)與氣缸壁、軸頸與軸瓦邊界摩擦發(fā)動機活塞環(huán)與缸套上部、配汽機構(gòu)凸輪與挺桿、齒輪傳動副的齒面二、磨損的分類磨損與零件所受的應(yīng)力狀態(tài)、工作與潤滑條件、加工表面形貌、材料的組織結(jié)構(gòu)與性能以及環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用等一系列因素有關(guān)；按表面破壞機理和特征，磨損可分為磨料磨損、粘著磨損、表面疲勞磨損、腐蝕磨