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1、机械零件件的失效效调查1、目的的：了解常常用机械械零件的的主要失失效形式式，分析析失败的的原因；了解防防止或延延缓常用用零件失失效的措措施；培培养观察察能力和和分析能能力，增增强感性性认识，树树立工程程意识。2、零件件的主要要失效形形式失效：在在规定的的工作条条件下不不能正常常的工作作叫失效效。失效的形形式有、A、 断裂：占占总失效效的5%零件在（拉拉、压、弯弯曲、扭扭）负载载荷作用用下，（材材料的强强度极限限）就有有可能发发生断裂裂。（1）疲疲劳断裂：零件件在承受受交变载载荷是，景景观盈利利的峰值值在抗拉拉强度甚甚至在屈屈服强度度以下，但但经过一一定周期期后仍会会发生断断裂，这这种现象象成为
2、疲疲劳。疲疲劳断裂裂为脆性性断裂。（2）蠕蠕变断裂裂失效：在高温温下工作作的零件件，当蠕蠕变变形形量超过过一定的的范围时时，零件件内部产产生裂纹纹，有些些材料在在断裂前前产生颈颈缩现象象。（3）环环境坡段段失效：在负载载和条件件下，由由于环境境因素（例例如腐蚀蚀介质）的的影响，往往往出现现低应力力下的延延缓断裂裂使零件件失效。环环境坡段段失效应应包括应应力腐蚀蚀、氢脆脆、疲劳劳等。（4）韧韧性断裂裂失效：零件承承受的载载荷大雨雨材料的的屈服强强度，断断裂前的的零件明明显的塑塑性变形形，尺寸寸变化明明显，断断面缩小小，断口口呈纤维维状。（5）低低温脆性性断裂失失效：零零件在低低于其材材料的韧韧脆
3、转变变温度以以下工作作是，其其韧性和和塑性大大大降低低并发生生脆性断断裂而失失效。例如：B、过量量变形变变形（1）过过量弹性性变形失失效：零零件由于于产生过过大的弹弹性变形形而失效效，称为为弹性变变形失效效。例如如对于受受弯扭的的轴类零零件，其其过大变变形量会会造成零零件的严严重偏载载甚至齿齿合失常常，进而而导致传传动失效效（2）过过量塑性性变形失失效：零零件承受受的应力力超过材材料的屈屈服强度度是发生生塑性变变形，过过量的塑塑性变形形会使零零件的相相对位置置发生变变化，使使整个机机器运转转不良。（3）蠕蠕变变形形失效：受长期期固定载载荷的零零件，在在工作中中尤其是是在高温温下发生生蠕变（即即
4、在应力力不变情情况下，变变形量随随时间的的延长而而增加的的现象）。如如锅炉、汽汽轮船、航航空发动动机及其其它热机机的零部部件，常常由于蠕蠕变产生生的塑性性变形和和应力松松弛而失失效。在附载荷荷的作用用下达到到材料的的强度极极限则产产生变形形。例如如：重载载轮齿面面齿轮的的传动，齿齿面塑性性变形。轮齿面在在冲击载载荷下倒倒牙。（1）零零件的表表面破坏坏：占74%磨损表面面物质的的转移或或丧失表面磨损损；牵引引齿轮轮承磨损损：拖拉拉机25%论滚钢轨轨（2）接接触疲劳劳：在接接触变应应力长期期作用下下齿面点点蚀轴承点点蚀（3）腐腐蚀：在在有害介介质柴油缸套套生锈C表面损损伤失效效（1） 磨损失效效：
5、相互互接触的的一对金金属表面面，相对对运动时时金属表表面发生生损耗或或产生塑塑变，是是金属状状态和尺尺寸改变变的现象象。（2） 腐蚀失效效：零件件暴露于于活性介介质环境境中并于于环境介介质间发发生化学学和电化化学作用用而造成成零件表表面损耗耗，引起起尺寸、性性能变化化，导致致失效。（3） 表面疲劳劳失效：相互接接触的两两个运动动表面，在在工作过过程中承承受交变变接触应应力的作作用而导导致表面面层材料料发生疲疲劳脱落落，造成成失效。D：正常常工作条条件破坏坏引起的的失效动压滑动动轴承：缺油、轴轴承油膜膜破坏带传动：过载打打滑高速回转转零件：共振一般：每每一种零零件在不不同的工工作条件件下有不不同
6、的是是失效形形式。主要失效效形式：磨损、疲疲劳（点点蚀、断断裂）、腐腐蚀一般齿轮轮的失效效形式序号齿轮的失失效形式式占总失效效的百分分比 1疲劳断齿齿 322.82过载断齿齿19.553轮齿碎裂裂 4.334轮毂撕裂裂4.65表面疲劳劳 200.36表面磨损损13.227齿面塑性性变形 55.3齿轮服役役后，由由于产生生变形、齿齿面磨损损或整体体损坏等等，致使使齿轮失失去正常常功能而而失效。齿齿轮的失失效形势势很复杂杂，失效效形式多多样。如如经表而而强化的的汽车拖拖拉机齿齿轮。发发生失效效的形式式有表面面疲劳剥剥落、表表面磨损损、弯曲曲疲劳，过过载段齿齿以及换换挡齿轮轮的端面面磨损等等。齿轮失
7、效效类型可可以分为为四大类类，磨损损、表面面疲劳、塑塑性变形形和折断断。每一一大类还还可细分分为几类类，进而而使分类类更加精精细和明明确辨别别特征。分类失效类型型磨损轻微磨损损中度磨损损过度磨损损磨粒磨损损腐蚀磨损损轻微胶合合中等胶合合破坏性胶胶合局部胶合合表面疲劳劳早期点蚀蚀破环性点点蚀剥落塑性变形形碾击塑变变磷皱起脊齿面塑变变折断疲劳折断断过载折断断失效的特特征、部部位及对对策损伤特征征部位损伤原因因对策磨损：齿齿轮在啮啮合过程程中，轮轮齿接触触表面材材料的摩摩擦损耗耗现象1. 轻微磨损损：接触触表面上上的微凸凸体逐渐渐磨平，直直至出现现非常光光滑的表表面为止止2. 中等磨损损：节线线上下
8、齿齿面材料料都有一一定磨损损，节线线位置3. 过度磨损损：齿廓廓形状破破坏，磨磨损率非非常高，节节线附近近有点蚀蚀，传动动有噪音音和振动动。4. 磨粒磨损损：轮齿齿接触表表面沿滑滑动方向向有较均均匀的条条痕，多多次摩擦擦条痕重重叠。5. 腐蚀磨损损：齿面面上呈现现均匀分分布的腐腐蚀坑，齿齿面沿滑滑动方向向伴有腐腐蚀痕迹迹。轮齿接触触表面的的粗糙度度与润滑滑黏度、齿齿轮工作作速度、工工作载荷荷不匹配配。齿轮在边边界润滑滑状态下下工作，润润滑系统统中有小小量的污污染杂物物润滑系统统和密封封装置不不良，系系统有严严重振动动、冲击击载荷。齿面间异异物引起起磨粒磨磨损，在在开式齿齿轮传动动中更为为严重。
9、齿轮材料料发生电电化学反反应，由由摩擦、冲冲刷形成成腐蚀磨磨损，高高温极压压添加剂剂形成磨磨蚀介质质。此为轻微微磨损过过程，可可适时更更换润滑滑油。提高润滑滑度粘度度、降低低油温，加入适当的添加剂，加强油液清洁度管理对污染杂杂质增设设过滤装装置，适适时更换换润滑油改善润滑滑方式，提提高润滑滑度粘度度，提高高工作速速度，减减轻载荷荷，跑合合后注意意清洗，适适时换油油，开式式齿轮箱箱采取适适当防护护。防止油液液污染，添添加剂的的成分含含量适当当，建立立合理的的工艺规规程胶合：相相啮合的的齿面金金属，在在一定压压力下直直接发生生粘着，随随着齿面面的相对对运动，使使金属从从齿面上上撕落而而引起严严重的
10、粘粘着磨损损现象。1. 轻微胶合合：靠近近齿顶或或齿根的的齿面上上沿滑动动方向有有极轻微微而细密密的伤痕痕（一条条暗带），有有时要借借助显微微镜才能能看到2. 中等胶合合：齿顶顶部、齿齿根部均均有滑动动方向的的粘撕痕痕迹，较较软齿面面更明显显。3. 破坏性胶胶合：沿沿滑动方方向呈现现明显粘粘撕痕迹迹，齿顶顶有明显显的材料料移失迹迹象，齿齿廓毁坏坏，振动动、噪音音增大。4. 局部胶合合：局部部区域有有齿面胶胶合现象象，并不不延伸、扩扩展。运转初期期润滑条条件与工工作情况况不协调调，或轻轻微干涉涉存在而而引起。齿轮啮合合处局部部温度过过高，破破坏润滑滑油膜润滑不充充分，工工作温度度过高，齿齿面接触
11、触应力或或速度过过高引起起的过热热。由于安装装制造误误差，引引起载荷荷集中，鼓鼓形齿修修形量过过大，齿齿宽较大大，局部部温升引引起变形形。控制启动动过程的的润滑及及载荷，排排除干涉涉的原因因。降低油温温，使用用极压添添加剂的的润滑油油，降低低齿面表表面粗糙糙度，降降低载荷荷及速度度。保证一定定条件下下的良好好润滑，采采用极压压或特殊殊高粘度度的润滑滑油。安装精度度适当，修修行量适适当，散散热应均均匀，油油的冷却却与供油油部位应应适当。点蚀：齿齿面呈点点状的齿齿面疲劳劳损伤1. 早期点蚀蚀：有较较小、数数量不多多的麻点点。2. 破坏性点点蚀：靠靠近节线线的齿根根表面上上，麻点点不断扩扩展，噪噪音
12、增大大。啮合齿面面局部过过载，齿齿形误差差，齿面面凹凸不不平，轴轴线歪斜斜造成偏偏载。齿面接触触应力过过大，节节线附近近滑动速速度方向向变化，油油膜不易易形成。提高齿形形精度，精精心跑合合。提高齿面面硬度，降降低粗糙糙度，改改善润滑滑。剥落：齿齿面上材材料成片片好状剥剥离剥落：形形状不规规则的片片状剥落落坑。硬齿面上上过高的的接触应应力作用用，疲劳劳裂纹扩扩展形成成，材料料缺陷，齿齿面软硬硬的过度度层中裂裂纹的延延伸扩展展。承载力不不足应考考虑重新新设计，提高轮齿芯部硬度，减小应力集中。塑性变形形：在过过大应力力作用下下，轮齿齿材料因因屈服产产生塑性性流动，而而形成齿齿面与齿齿体的变变形1.
13、碾击塑变变：在齿齿顶棱和和齿端出出现飞边边，齿顶顶滚圆，节节线附近近有沟槽槽、脊棱棱。2. 磷皱：齿齿面塑变变呈鱼鳞鳞状皱纹纹，并垂垂直于滑滑动速度度方向。3. 起脊：整整个工作作齿面上上沿滑动动方向形形成明显显的脊棱棱。4. 齿体塑变变：轮齿齿歪扭，齿齿形剧变变，硬齿齿面轮齿齿伴有变变色现象象。滚碾冲击击作用，接接触应力力过大，齿齿轮材料料硬度过过低，动动载荷太太大以及及润滑不不良。润滑不良良及高压压强作用用，齿面“爬行”的结果果，低速速度、振振动引起起齿面塑塑性流动动。常发生在在重在的的蜗杆传传动中，准准双曲线线齿轮传传动中，高高接触应应力和低低滑动速速度，不不良润滑滑材料的的塑性变变形润
14、滑失常常造成剧剧烈温升升引起轮轮齿热塑塑变形，过过大载荷荷引起冷冷塑变形形。减小接触触应力，提提高材料料硬度，降降低动载载荷，采采用极压压添加剂剂和高粘粘度润滑滑油，保保证制造造、安装装精度提高齿面面硬度，改改善润滑滑，提高高速度，控控制齿轮轮振动。提高材料料的硬度度，采用用粘度大大、有极极压添加加剂的润润滑油，保保证润滑滑油的清清洁度。充分的润润滑，提提高润滑滑油的粘粘度，对对冷塑变变形应提提高材料料的屈服服极限。轮齿折断断：轮齿齿一个或或多个齿齿的整体体或局部部断裂1. 疲劳折断断：起源源于齿根根处的疲疲劳裂纹纹扩展造造成的断断裂。2. 过载断齿齿：断口口较粗糙糙，无疲疲劳断裂裂的特征征。
15、高的交变变应力多多次作用用的结果果，齿根根圆角半半径过小小，表面面粗糙度度过高，滚滚切加工工时有损损伤，材材料中有有杂物，残残余应力力影响。短时意外外过载造造成严重重应力集集中，动动载荷过过大，较较大硬质质异物进进入啮合合处。修改齿轮轮几何参参数，降降低齿根根表面粗粗糙度，正正确的喷喷丸处理理，适当当的热处处理消除除残余应应力。避免突然然的意外外过载，设设置安全全装置。齿轮的失失效损伤伤除了以以上类型型和特征征外，还还可有其其他形式式的损伤伤，如随随机断裂裂、各种种材料缺缺陷造成成的损伤伤、加工工工艺不不当造成成的淬火火裂纹、磨磨削裂纹纹等。但但此类损损伤如在在加工过过程中加加强质检检是可以以避免的的。1.螺杆杆压缩机机齿轮失失效折断图2 为为大部分
