1.1机械零件的失效详解.ppt

项目一 机械设备修理的基础知识任务一 机械零件的失效 主讲：左 坤 　机械零件失效 在设备使用过程中，机械零件由于设计、材料、工艺及装配等各种原因，丧失规定的功能，无法继续工作的现象称为失效。当设备的零部件失效时，就意味着设备处于故障状态。 机器发生故障后，其技术经济指标部分或全部下降而达不到预定要求，如功率下降、精度降低、出现不正常的声响等。 设备故障有自然故障和事故性故障两类。 1.机械零件的变形及其对策 零件在外力的作用下，产生 形状或尺寸变化的现象称为变形。 过量的变形是机械失效的重要类型，也是判断韧性断裂的明显征兆,对零部件寿命影响在30%左右。 变形量当超过允许极限时，将丧失规定的功能，引起出现附加载荷或加速磨损，甚至造成断裂等灾难性后果。 零件变形的原因(1)毛坯制造　 铸造、锻造、焊接等热加工零件由于温度差异、冷却和组织转变的先后不一都会形成残余的内应力，尤其是铸造毛坯，形状复杂，厚薄不均，在浇铸后的冷却过程中，形成拉伸、压缩等不同的应力状态，可能发生变形或断裂。 (2)机械加工　 在切削加工过程中，由于装夹、切削力、切削热的作用，零件表层会发生塑性变形和冷作硬化，因而产生内应力，引起变形。 防止和减少零件变形的对策 1.设计　　1）正确选材；2）合理选择结构尺寸； 3）应用三新(新技术新工艺新材料)技术。 2.加工 　采取工艺措施防止和减少变形。 3.修理 　应制定有关标准和修理规范， 　　 大力推广三新技术。 4.使用 　加强管理，严格执行操作规程。 2.机械零件的断裂及其对策 　　　　 断裂是零件在机械、热、磁、腐蚀 　　 等作用下遭到破坏，发生局部开裂的现象。　　　 零件断裂后不仅完全丧失工作能力， 　　　且还可能造成重大事故。 　　　 零件断裂一般分为延性断裂、脆性断 裂、疲劳断裂和环境断裂等四种形式。 减少或消除零件断裂的对策 1.设计　设计上要合理，尽可能减少　 或避免应力集中，合理选择材料。 2.工艺　采用合理的结构，注意消除　 残余应力，严格控制热处理工艺。 　3.使用　按设备说明书使用机电设 备，严格杜绝超载使用机电设备。 3.零件的蚀损及其对策 　　蚀损即腐蚀损伤，是指金属材料与周围介质产 生化学或电化学反应而导致的破坏。疲劳点蚀、腐蚀和穴蚀 等，统称为蚀损。 　 腐蚀是指零件受周围介质的化学及电化学作用，表层金 属发生化学变化的现象。穴蚀是指零件在温度变化和介质作 用下，表面产生针状孔洞，并不断扩大的现象。 减少或消除零件蚀损的对策 1.正确选材（耐蚀材料塑料替代金属）　 2.合理设计　 3.覆盖保护层（镍、烙、锌、涂装、氧化、渗氮）　 4.电化学保护(用活泼金属对零件阴极保护)　 5.添加缓蚀剂　 6.改变环境条件　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4.机械零件的磨损及其对策 相接触的物体相互移动时发生阻力的现象称为摩擦。相对运动零件的摩擦表面发生尺寸、形状和表面质量变化的现象称为磨损，有初期（跑合）、稳定（工作磨损）、急剧（强烈磨损）三个阶段。 减少磨损的对策 1.正确选择零件材质。 2.采用多种零件表面处理方法。 3.采用合适的润滑材料和润滑方法。 4.正确进行摩擦副结构设计。 5.正确进行设备的使用与维护。 失效零件实例 典型零件主要失效形式 齿轮常见失效形式 齿轮常见失效形式 齿轮常见失效形式 零件失效原因分析 　　　 零件磨损后，在保证设备精度的前提下，能够修复的应尽量修复，要尽量减少更换新件。对失效零件进行修复，可节约材料、减少配件的加工、减少备件的储备量，从而降低修理成本和缩短修理时间。 对失效的零件是修复还是更换根据下列原则确定： 减轻零件变形危害的措施 1)在机械设计中不仅要考虑零件的强度，还要考虑零件的刚度和制造、装配、使用、拆卸修理等有关问题。 2)在机械加工中要采取一系列工艺措施防止和减小变形，对毛坯要进行时效处理以消除其残余内应力。 3)加强生产技术管理，制定并严格执行操作规 程，不超负荷运行，避免局部超载和过热，加强设备的检查和维护。 4)在设备修理中，不仅要恢复零件的尺寸、