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1、汽车维修技术,张金柱 主编,国家技能型紧缺人才培养培训工程系列教材 高职高专规划教材,第一章 汽车零件的损伤形式和特点 1.掌握汽车零件损伤的类型和原因。 2.掌握汽车零件磨料磨损的机理。 3.掌握汽车零件疲劳损坏的机理。 4.掌握汽车零件腐蚀的机理。,第一章 汽车零件的损伤形式和特点,第一节 汽车零件的损伤形式 第二节 汽车零件损伤的特点,第一节 汽车零件的损伤形式,一、 汽车零件损伤的概念 二、 汽车零件损伤的基本类型 三、零件损伤的基本原因,第二节 汽车零件损伤的特点,一、 汽车零件的磨损 1.粘着磨损 (1)粘着磨损的特点 在一定载荷的作用下，摩擦过程使润滑油膜破裂，摩擦副表面由于微观
2、粗糙而形成点接触，接触点的高接触压力使其发生弹性或塑性变形，在接触点产生分子吸附和原子吸附，形成强粘着。 (2)影响粘着磨损的因素 1)材料特性的影响。 2)零件表面粗糙度的影响。 3)润滑油的影响。 4)运动速度和单位面积上压力的影响。,第二节 汽车零件损伤的特点,2.磨料磨损 (1)磨料磨损的机理 磨料磨损的机理目前有四种假说。 1)微量切削假说。 2)表面疲劳剥落假说。 3)压痕假说。 4)断裂假说。 (2) 磨料磨损规律 经过试验发现，磨料磨损有如下规律。 1)摩擦条件不变时，磨损量与工作表面所经过的滑动距离成正比。 2)摩擦条件不变时，磨损量与工作表面所承受的单位压力成正比。 3)一
3、般情况下，金属材料的硬度越高，耐磨性越好。 4)磨料颗粒硬度对磨损的影响。 5)磨料粒度对磨损的影响。,第二节 汽车零件损伤的特点,(3)减轻磨料磨损的主要措施 1)加强空气滤清。 2)加强燃油的滤清。 3)加强润滑油的滤清。 3.表面疲劳磨损 1)表面的相互作用。 2)在接触压应力及摩擦力的作用下接触材料表层性质变化，形成疲劳核心裂纹。 3)疲劳裂纹的发展直至材料微粒的脱落。 4.腐蚀磨损 (1)氧化磨损 氧化磨损是最常见的一种磨损形式，曲轴轴颈、气缸、活塞销、齿轮啮合表面、滚珠或滚柱轴承等零件都会产生氧化磨损。,第二节 汽车零件损伤的特点,图- 磨损率与滑动速度的关系,第二节 汽车零件损伤
4、的特点,图1-2 磨损量与载荷的关系,(2)特殊介质腐蚀磨损 摩擦表面遇酸、碱和盐等特殊介质后，发生化学反应生成各种产物，并在摩擦过程中不断被磨去，或者与周围介质产生电化学反应造成摩擦表面材料不断损失的现象称为特殊介质腐蚀磨损。 (3)穴蚀 穴蚀是指与液体接触的金属表面在相对运动过程中产生的一种表面破坏现象。,第二节 汽车零件损伤的特点,图-3 穴蚀位置示意图 a) 湿式缸套 b) 滑动轴承,第二节 汽车零件损伤的特点,表1-1 各类磨损的内容及特征,5.各类磨损的特征,第二节 汽车零件损伤的特点,(1)疲劳裂纹的产生 在交变应力的作用下，金属零件会产生一定的弹性变形(有的甚至还会产生一定量的
5、塑性变形)，较长时间作用之后，在金属零件表层下产生晶格错位、表面产生不均匀滑移线、金属内的非金属夹杂物和应力集中点等均有可能成为产生疲劳裂纹核心的策源地。 (2)疲劳裂纹的扩展 对于一般的金属材料而言，当疲劳裂纹核心产生以后，在应力集中的强化作用下，裂纹核心沿与主应力垂直的方向逐渐伸展、加长，进而使零件断裂失效。 (3)疲劳断口的宏观特征 疲劳损坏的断面形态和一般破坏的形态不同，其断口从宏观上来看由两个区域构成，即疲劳裂纹产生和扩展区及最后断裂区，如图1-5所示。,二、 汽车零件的疲劳 1.疲劳损坏的机理,第二节 汽车零件损伤的特点,图-4 延性金属中由于交变应力 作用而产生的滑移线,第二节
6、汽车零件损伤的特点,图1-5 疲劳断口示意图 1前沿线 2裂纹策源地 3裂纹扩展区 4最后断裂区,第二节 汽车零件损伤的特点,1) 疲劳裂纹产生和扩展区 最初疲劳裂纹的产生往往是由零件的结构或材料的内部缺陷等引起，这些区域便是疲劳裂纹核心的策源地。 2)最后断裂区。 2.提高汽车零件抗疲劳损坏的方法 (1)延缓疲劳裂纹产生时间 此方法的实质是采取如表面滚压、喷丸、表面热处理等一切有效措施，强化金属合金表面，控制表面的不均匀滑移。,第二节 汽车零件损伤的特点,(2)合理使用车辆 首先是驾驶操作正确，如禁止超速行驶，及时换挡，慎用紧急制动，行驶中注意选择路面，尽量减轻车辆行驶中的较大冲击，避免零件
7、超负荷；其次应尽量防止酸、碱、盐和过度潮湿等腐蚀介质引起的腐蚀磨损和疲劳损坏；第三是不得超载。 (3)在零件维修中要注意质量 首先是保证零件符合原厂规定的表面粗糙度。 (4)严格对易疲劳损坏的零件进行技术监控 如二级维护时，应对转向节主销和转向传动机构杆件等零件进行隐伤检验，发现疲劳裂纹时应更换新件。 三、汽车零件的变形 1)残余应力。 2)过载或受力不均匀。,第二节 汽车零件损伤的特点,3)高温造成零件变形。 4)汽车超载运行。 5)维修质量的影响。 四、汽车零件的腐蚀和老化 1.零件的腐蚀 (1)化学腐蚀 化学腐蚀是指金属与外部介质直接起化学反应，引起的零件表面破坏。 (2)电化学腐蚀 电
8、化学腐蚀是指金属与介质发生电化学反应而引起的破坏。,第二节 汽车零件损伤的特点,图-6 大气腐蚀与表面 水膜厚度之间的关系,(3)减轻金属表面腐蚀的措施 金属的腐蚀过程虽然是缓慢的， 但是对零件的正常工作和使用寿命都有很大的影响。,第二节 汽车零件损伤的特点,2.零件的老化,汽车零件材料的性能随着使用时间的增长而逐渐衰退的现象，称为老化。汽车上具有典型老化过程的是橡胶和塑料密封件。橡胶材料的老化包括自然老化和工作老化。所谓自然老化是指单纯随时间延长而发生龟裂、脆化，使零件材料工作性能衰退的现象。而工作老化是指因工作应力的不断变化而导致的材料加速老化。所以在进行修理时，必须全部更换橡胶类零件。维
9、修时，必须按原厂技术文件所规定的周期更换橡胶类零件，以避免因其老化而引起机械事故或交通事故。,本 章 小 结,汽车零件损伤的主要类型有零件磨损、零件疲劳、零件变形、零件腐蚀及老化等。零件磨损可分为粘着磨损、磨料磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损等。零件疲劳零件在较长时间内由于交变载荷的作用，性能破坏，甚至产生断裂的现象。 金属零件疲劳损坏实质上是一个累积损伤过程。一般要经历弹性(或塑性)变形、滑移、产生微观裂纹、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展、最终断裂等几个过程。零件的变形是指在使用过程中零件要素中的形状和位置要素发生变化的现象。零件的变形有弹性变形、塑性变形、蠕变等形式。 金属零件的腐蚀是指表面材料与外部介质起化学反应或电化学反应而发生的表面破坏现象。按腐蚀的机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。零件老化是指材料的性能随着使用时间的增长而逐渐衰退的现象。汽车上具有典型老化过程的是橡胶和塑料密封件。,
