4 机械零件的主要失效模式
机械零件失效是指机械零件在规定的设计期限内和规定的条件下不能发挥其正常功能。如果我们要预防机械零件在加工过程中出现故障,就必须对以下机械零件的主要故障模式有一个很好的了解。
1、静强度失效
机械零件在承受拉、压、弯、扭等外力作用时,因某一危险截面的静应力超过零件的强度极限而发生断裂或损坏。例如,螺栓在张紧后断裂。
此外,如果施加在零件上的应力超过材料的屈服极限,零件就会发生塑性变形。塑性变形会造成精度下降或定位不准,严重影响零件的正常工作,故亦属故障。
2.疲劳强度失效
大多数机械零件在变应力条件下工作,变应力的作用会导致零件疲劳损坏并导致失效。
此外,长期承受接触变应力的零件表面也会产生裂纹或颗粒剥落。疲劳破坏是随着工作时间的继续而逐渐发生的一种失效形式,是造成机械零件失效的重要原因。例如轴在加载后因疲劳裂纹扩展而断裂,齿根的疲劳断裂和点蚀,链条的疲劳断裂等都是典型的疲劳失效。
机械零件的静强度失效是由于静力超过屈服极限,在断裂发生前往往会发生较大的变形。因此,静强度失效往往是可以发现和预测的。疲劳强度破坏是逐渐形成的,但很难事先预测,所以危害更大。
3、摩擦失效
摩擦失效主要有腐蚀、磨损、滑移、粘结、接触疲劳等。
腐蚀是发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象。结果,零件表面会生锈,零件的抗疲劳性能会降低。
磨损是两个接触表面在相对运动过程中表面材料丢失或转移的现象。
粘连是由于两个相对运动的表面之间的油膜被破坏。在高速和重载的工作条件下,会发生局部粘连。当两个表面相对滑动时,粘合部分被撕裂,表面有棱角,并在相对运动的方向上形成凹槽,称为涂胶。
接触疲劳是在长期接触变应力作用下,表面出现裂纹或颗粒剥落的现象。
4、其他故障
除上述主要失效模式外,机械零件还有其他失效模式,如因过度变形引起的刚性失效、不稳定失效等。
此外,机械零件的具体失效模式还取决于零件的工作条件、材料、载荷状态以及产生应力的性质等多种因素。即使是同一种零件,由于工作条件和机械要求的不同,也可能存在多种失效模式。看完以上内容,如果您想了解更多关于机械零件的信息,联系我们可以获得全面的解决方案。
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