浅谈机械零件的磨损及其对策
学号：112519249 专业：机械自动化姓名：黎继军
相接处的物体相互移动时发生阻力的现象称为摩擦.相对运动的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。摩擦是不可能避免的自然现象：磨损是摩擦的必然结果，两者均发生于材料表面。摩擦于磨损相伴产生，造成机械零件的失效。当机械零件配合面产生的磨损超过一定限度时，会引起配合性质的改变，使间隙加大、润滑条件变坏。产生冲击，磨损就会变得越来越严重，在这种情况下极易发生事故。一般机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废。据估计，世界上的能源消耗约有30%~50%是由于摩擦和磨损造成的。
摩擦和磨损涉及的科学技术领域甚广，特别是磨损，它是一种微观和动态的过程，在这一过程中，机械零件不仅会发生外形和尺寸的变化，而且会出现其他各种物理、化学和机械现象。零件的工作条件是影响磨损的基本因素。这些条件主要包括：运动速度、相对压力、润滑与防护情况、温度、材料、表面质量和配合间隙等。
以摩擦副为主要零件的机械设备，在正常运转中，机械零件的磨损过程一般可分为磨合阶段、稳定阶段和剧烈阶段。
一．粘着磨损
粘着磨损又称为粘附磨损,是指当构成摩擦副的两个摩擦表面相互接触并发生相对运动时,由于粘着作用,接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面
所引起的磨损.根据零件摩擦表面的破坏程度,粘着磨损可分为轻微磨损、涂抹、擦伤、撕脱和咬死等五类。
(1)粘着磨损机理
擦副的表面即使是抛得很好的光洁表面,但实际上也还是高低不平的因此，两个金属零件表面的接触，实际上是微凸体之间的接触面积很小，仅为理论接触面的1%。所以即使在载荷不大时，单位面积的接触应力也很大，如果当这一接触应力大到足以使微凸发生塑性变形，并且接触处很干净，那么这两个零件的金属面将直接接触而产生粘着。当摩擦表面发生相对滑动时，粘着点的切应力作用下变形甚至至断裂，造成接触表面的损伤破坏，这时，如果粘着点的粘着力足够大，并超过摩擦接触点两种材料之一的强度，则材料便会从该表面上被扯下，使材料从一个表面转移到另一个表面上。通常这种材料的转移是由较软的表面转移到较硬的表面上。在载荷和相对运动作用下，两接触点间重复产生“粘着-剪断-再粘着”的循环过程，使摩擦表面的温度显著升高，油膜破坏，严重时表层金属局部软化或熔化，接触点产生进一步粘着。
在金属零件摩擦中，粘着磨损是剧烈的，常常会导致摩擦副灾难性破坏，应加以避免。但是，在非金属零件或金属零件和聚合物体构成摩擦副中，摩擦时聚合物会转移到金属表面。
(2)减少或消除粘着磨损的对策
摩擦表面产生粘着是粘着磨损的前提，因此，减少或消除粘着磨损的对策就有两个方面。
○1控制摩擦表面的状态摩擦表面的状态主要是指表面自然洁净程度和微观粗糙度。摩擦表面越洁净，越光滑，越可能发生表面的粘着。因此，应当尽可能使摩擦表面有吸附物质、氧化物层和润滑剂。例如，润滑油中加入油性添加
剂，能有效地防止金属表面产生粘着磨损：而大气层中的氧通常会在金属表面形成一层保护性氧化膜，能防止金属直接接触和发生粘着，有利于减少摩擦和磨损。
○2控制摩擦表面材料的成分和金相组织材料成分和金相组织相近的两种金属材料之间最容易发生粘着磨损。这时因为两个摩擦表面的材料形成固溶体的倾向强烈，因此，构成摩擦副的材料应当是形成固溶体倾向最小的两种材料，即应当选用不同材料成分和晶体结构的材料。此外，金属间化合物具有良好的抗粘磨损性能，因此也可选用易于在摩擦表面形成金属间化合物的材料。如果这两个要求都不能满足，则通常在摩擦表面覆盖能有效抗粘着磨损的材料，如锡，铅，银等软金属或和合金。
二．磨料磨损
磨料磨损也称为磨粒磨损，它是当摩擦副的接触表面之间存在着硬质颗粒，或者当摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多时，所产生的一种类似金属切削过程的磨损。它是机械磨损的一种，特征是在接触面上有明显的切削痕迹。在各类磨损中，磨料磨损占50%。是十分常见且危害性最严重的一种磨损，其磨损速率和磨损强度都很大，致使机械设备的使用寿命大大降低，能源和材料大量消耗。
根据摩擦表面所受的应力和冲击的不同、磨料磨损的形式可分为鉴削式、高应力碾碎式和低应力擦伤式三类。
1.磨料磨损机理
磨料磨损的机理属于磨料颗粒的机械作用,磨料的来源有外界沙尘、切屑侵入、流体带入、表面磨损产物、材料组织的表面硬点及杂物等。
2.减少或消除磨料磨损的对策
磨料磨损是由磨料颗粒与摩擦表面的机械作用而引起的，因而，减少或消除磨料磨损的对策已有两方面。
○1磨料方面磨料磨损与磨料的相对硬度、形状、大小有密切的关系。磨料的硬度相对于摩擦表面材料硬度越大，磨损越严重：呈菱角状的磨料比圆滑状的磨料的挤切能力强，磨损率高。实践与实验表明，在一定粒度范围内，摩擦表面的磨损磨粒尺寸的增大而按比例较快地增加，但当磨料粒度达到一定尺寸后，磨损量基本保持不变。这是因为磨料本身的缺陷和裂纹随着磨料尺寸增大而增多，导致磨料的强度降低，易于断裂破碎。
○2摩擦表面材料方面摩擦表面材料的显微组织、力学性能与磨料磨损有很多关系。在一定范围内，硬度越高，材料越耐磨，因为硬度反映了被磨损表面抵抗磨料压力的能力。断裂韧度反映材料对裂纹的产生和扩散的敏感性，材料的磨损性也有重要的影响。因此必须综合考虑硬度和断裂韧度的取值，只有两者配合合理时，材料的耐磨性才能最佳。弹性模量的大小，反映被磨材料是否能以弹性变形的方式去适应磨料、允许磨料通过，而不发生塑性变形或切削作用，避免或减少表面材料的磨损。
三．腐蚀磨损
在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，引起金属表面的腐蚀剥落，这种现象称为腐蚀腐蚀磨损。它是与机械磨损、粘着磨损、磨料磨损等相结合时才能形成的一种机械化学磨损。因此，腐蚀磨损的机理与前述三种磨损的机理不同。腐蚀磨损时一种极为复杂的磨损过程，经常发生在高温或潮湿的环境下，更容易发生在有酸、碱、盐等特殊介质的条件下。
按腐蚀介质的不同类型，腐蚀磨损可分为氧化磨损和特殊介质下的腐蚀磨损两大类。
1.氧化磨损
我们知道，除金、铂等少数金属外，大多数金属表面都被氧化膜覆盖着。若在摩擦过程中，氧化膜被磨掉，摩擦表面与氧化介质反应速度很快，立即又形成新的氧化膜，然后又被磨掉，这种氧化膜不断被磨掉又反复形成的过程，就是氧化磨损。氧化磨损的产生必须同时具备以下条件：一是摩擦表面要能够发生氧化，而且氧化膜生成速度大于其磨损破坏速度；二是氧化膜与摩擦表面的结合强度大于摩擦表面承受的切应力；三是氧化膜厚度大于摩擦表面破坏的深度。在通常情况下，氧化磨损比其他磨损轻微得多。减少或消除氧化膜的对策主要有：
○1控制氧化膜生长的速度与厚度在摩擦过程中，金属表面形成氧化物的速度要比非摩擦时快的多。在常温下，金属表面形成的氧化膜厚度非常小，例如铁的氧化膜厚度为1~3mm钢的氧化膜厚度约为5微米。但是，氧化膜的生成速度随时间而变化。
○2控制氧化膜生长的性质金属表面形成的氧化膜的性质对氧化磨损有重要影响。若氧化膜紧密、完整无孔，与金属表面基体结合牢固，则有利于防止金属表面氧化；如氧化膜本身性脆，与金属表面基体结合差，则容易被磨掉。例如铝的氧化膜是硬脆的，在无摩擦时，其保护作用大，但在摩擦时其保护作用很小。低温下，铁的氧化物事紧密的，与基体结合牢固。
因此，为了提高零件的使用效率，我们必须认识磨损产生的机理，不断的探索和研究，尽量的减少磨损的发生，以提高资源的利用率，减少世界资源的消耗。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 基于机械零件磨损修复技术的研究正式版
基于机械零件磨损修复技术的研究正 式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 机械设备在生产应用过程中难免出现磨损、刮伤、变形等原因造成设备损坏不能得到合理应用而失效，为达到设备科学应用需要对机械设备采取合理且先进的工艺对损坏部分进行修复。因此，基于对机械设备修复技术的研究及应用，有利于提高设备使用寿命，对设备恢复应用具有重要的现实意义。 随着科学技术的快速发展，机械设备是推动现代社会发展的基础及催化剂，是当前社会革新的先进生产力。机械设备在使用过程中由于维护不当或长期运行易出
现磨损现象，损伤状况多为配合间隙超标，严重处呈现局部沟槽、表面烧焦变黑等现象，导致配合失效。随着机电一体化，高速化，微电子化等科技的进一步发展与创新，使得机械设备维护与修复更加宽广，用于修复机械设备损坏的方法较多，如钳工修复方法，机械修复法，焊修法，电镀法，喷涂法，粘修法。在实际修复中可在经济允许，条件具备，尽可能满足零件尺寸及性能的情况下，合理选用修复方法及工艺。 机械设备零件常见磨损类型 机械设备在工作过程中，摩擦是不可避免的自然现象，磨损是摩擦的必然结果，机械设备中约有80%的零件因磨损而失
2007年11月第32卷第11期 润滑与密封 LUBR I CAT I ON ENG I NEER I NG Nov 2007 V ol 32No 11 收稿日期:2007-06-06 作者简介:江亲瑜(1964 ),男,工学博士,教授,研究方向:摩擦学和超精密加工.E m ai:l jiangqy64@hot m ail co m 机械零件磨损仿真与概率寿命估算 江亲瑜 何荣国 (大连大学机械工程学院 辽宁大连116622) 摘要:基于离散数学理论和计算机技术,用数值仿真方法,建立通用数值仿真模型。提出磨损概率寿命概念,利用M onte Car l o 法,以斜齿圆柱齿轮摩擦副磨损状态为研究对象,通过算例实现对斜齿圆柱齿轮机构磨损失效概率寿命分布的计算,解决了零件磨损概率寿命的预测问题,所建立的磨损仿真方法和模型具有良好的工程应用前景。 关键词:磨损;数值仿真;磨损概率寿命 中图分类号:TH 117 1 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2007)11-127-4 W ear Si m ulati on of t he M echanical Parts and t he Probability L ifeti m e Esti m ation J i a ng Q i n yu He Rongguo (School ofM echanical Engineeri ng ,Dalian Universit y ,Dalian L i aoni ng 116622,Chi na) Abstract :Based on the d i screte theor y a nd co mputer technology ,a nor mal sm i ulati on mode l was establishe d by num erical sm i ulation m ethod .A conce pt of pr obability w ear lifetm i e was presented .ByM onte Carlo m ethod ,w ith t he w ear state of i nvolute helical cylindrical gears as the object ,an exa mple was adopted to show t hat the calculation of the probability w ear lifetm i e is rea li zable for the i nvo l ute helical cyli ndrica l gears .The sm i ulationm ethod and model solves the predict i on for w ear lifetm i e of c o mponents ,which sho w s good prospects in practical eng i neeri ng application . K eywords :w ear ;nu m eri ca l sm i ulati on ;probability wear lifetm i e 光面磨损是最常见的磨损形式,由于这种磨损具有缓慢的渐进性特点,对机械系统性能的影响也是一个渐进性缓慢失效过程,与突发性失效相比往往容易 被忽视,但其危害性却很大[1] ,不仅摩擦副在工程实际中因磨损超限报废屡见不鲜,而且从系统的角度看,由于各摩擦副间几何及性能方面的相互联系,单对摩擦副的磨损即使未到失效的程度,但它对其它摩擦副运行性能会造成不利的影响,使局部失效发展到系统失效,因此影响到整个系统功能的发挥。然而磨损失效又具有一定的模糊性,即磨损有时并不会立即导致机器停止运转,但 带伤 运转的结果只会使机械系统性能不断降低,最终可能导致零件或系统停 转甚至报废,造成很大的损失[2] 。由于影响磨损的内外因素很多,因此在回答磨损寿命是以简单的定值形式来表述显然是不科学的,磨损寿命具有明显的概率性特征[3]。本文作者拟就磨损数值仿真等技术问题进行讨论,并以计算实例表明利用数值仿真技术求解磨损概率寿命是可行的。1 计算摩擦学和磨损数值仿真 多年来,国内外摩擦学界在磨损机制的研究、磨损表面形态分析等方面进行了大量卓有成效的工作,但磨损研究多集中于实验研究方法,所获得的结论具有很强的应用条件性 [4] 。计算机近20多年来的快速 发展,使其计算能力和存储能力已非昔日可比。随着摩擦学学科的发展, 计算摩擦学 正日益显示其强大的生命力,我们认为应该作为摩擦学的一个分支被正式提出。所谓计算摩擦学是指以相关数学理论为基础,以计算机运算功能为手段用于解决摩擦学中相关技术问题的实用性学科,如我国在弹流润滑状态仿真方面就取得了令人瞩目的成就,当然与磨损现象比 较,弹流计算要更具确定条件[5] ,虽然磨损过程的复杂性和不确定性较其它工程现象更突出一些,但这并不能成为磨损数值仿真研究停滞的理由。在机械系统一定的情况下,仿真过程中要计及的影响因素有已定性(如润滑方式和润滑剂、材质和人处理规范、工作环境和接触状态等)和随变性(如载荷、速度、表面温度等)2类,这些影响因素中既有主要和次要之分,又有可规范和不可规范的特点,因此抓住主要影响因素,而把次要或不易规范的影响因素计入随机概率之中,就完全能使仿真结果达到工程应用中可接受的精度。计算以实验科学为基础,而非完全脱离实验,计算作为手段可以将经典的实验结果泛化到更多
机械零部件FMEA的常见失效& 应对措施 机械设备中各种零件或构件都具有一定的功能，如传递运动、力或能量，实现规定的动作，保持一定的几何形状等等。当机件在载荷（包括机械载荷、热载荷、腐蚀及综合载荷等）作用下丧失最初规定的功能时，即称为失效。一般机械零件的失效形式是按失效件的外部形态特征来分类的，大体包括：磨损失效、断裂失效、变形失效和腐蚀与气蚀失效。 一、磨损失效摩擦与磨损是自然界的一种普遍现象。当零件之间或零件与其他物质之间相互接触，并产生相对运动时，就称为摩擦。零件的摩擦表面上出现材料耗损的现象称为零件的磨损。材料磨损包括两个方面：一是材料组织结构的损坏；二是尺寸、形状及表面质量（粗糙度）的变化。1、磨料（粒）磨损零件表面与磨料相互摩擦，而引起表层材料损失的现象称为磨料磨损或磨粒磨损。磨料也包括对零件表面上硬的微凸体。在磨损失效中，磨料磨损失效是最常见、危害最为严重的一种。磨料磨损分为三种情况：第一种是直接与磨料接触的机件所发生的磨损，称为两体磨损；第二种是硬颗料进入摩擦副两对摩表面之间所造成的磨损，称为三体磨损；第三种是坚硬、粗糙的表面微凸体在较软的零件表面上滑动所造成的损伤，称为微凸体磨损。减少磨料磨损的应对措施对工程机械、农业机械、矿山机械中的许多遭受二体
磨损机件，主要是选择合适的耐磨材料，优化结构与参数设计。对所有机械设备中可能遭受三体磨损的摩擦副，如轴颈与轴瓦，滚动轴承，缸套与活塞，机械传动装置等，应设法阻止外界磨料进入摩擦副，并及时清除摩擦副磨合过程中产生的磨屑及硬微凸体磨损产生的磨屑。具体措施是对空气、油料过滤；注意关键部分的密封；经常维护、清洗换油；提高摩擦副表面的制造精度；进行适当的表面处理等。2、粘着磨损粘着磨损是指两个作相对滑动的表面，在局部发生相互焊合，使一个表面的材料转移到另一个表面所引起的磨损。由于摩擦表面粗糙不平，两摩擦表面实际上只是在一些微观点上接触。在法向载荷作用下，接触点的压力很大，使金属表面膜破裂，两表面的裸露金属直接接触，在接触点上发生焊合，即粘着。当两表面进一步相对滑动时，粘着点便发生剪切及材料转移现象。在邻近区域，凸出的材料又可能发生新的粘着，直至最后在表面上脱落下来，形成磨屑。减少粘着磨损的应对措施（1）合理润滑建立可靠的润滑保护膜，隔离相互摩擦的金属表面，是最有效、最经济的措施。（2）选择互溶性小的材料配对铅、锡、银等在铁的溶解度小，用这些金属的合金做轴瓦材料，抗粘着性能极好（如巴氏合金、铝青铜、高锡铝合金等），钢与铸铁配对抗粘着性能也不错。（3）金属与非金属配对钢与石墨、塑料等非金属摩擦时，粘着倾向小，用优质塑料作耐磨层是很有效的。（4）
机械零件的损坏原因及处理方法 （1）零件的腐蚀损坏 为了预防零件的腐蚀，常常用耐腐蚀的材料（镍、铬、锌等）镀敷于金属零件表面，或在金属零件表面涂油，在非金属零件表面涂防腐蚀的油漆等方法，防止零件与有害介质直接接触。用提高零件表面光洁度的办法，也可减少零件表面的电位差。 （2）零件的疲劳损坏 表现形式：断裂、表面剥落 处理方法：在制造过程中提高零件表面的光洁度，采用比较缓和的断面过滤，以减少零件的应力集中。此外，利用渗碳、淬火等方法，提高零件的硬度、韧性和耐磨性，也能收到良好的效果。 （3）零件的磨擦损坏 为了减少磨料磨损量，在农机工作部件上尽量采用耐磨材料，设计农业机械工作部件的形状时，也尽量减少它的磨擦阻力。例如，使用高含锰量和稀土合金制造土壤加工部件，在犁壁上涂敷耐磨材料（如聚氟乙烯）；使用滚子犁把与土壤的滑动磨擦改变为滚动磨擦等，都相对地减少了磨料磨损量。 农机零配件修理常用方法 （1）调整换位法：将已磨损的零件调换一个方位，利用零件未磨损或磨损较轻的部位继续工作。 （2）修理尺寸法：将损坏的零件进行整修，使其几何形状尺寸发生改变，同时配以相应改变了的配件，以达到所规定的配合技术参数。如东方红—75（54）拖拉机的气缸磨损后，可以按修理尺寸镗磨直径加大0.25、0.5、0.75、1.0或1.25毫米，同时配用相应加大尺寸的活塞和活塞环等。 （3）附加零件法：用一个特别的零件装配到零件磨损的部位上，以补偿零件的磨损，恢复它原有的配合关系。 （4）更换零件与局部更换法：当零件损坏到不能修复或修复成本太高时，应用新的零件更换；如果零件的一个部位局部损坏严重，可将损坏部分去掉，重新制作一个新的部分，用焊接或其它方法使新换上部分与原有零件的基体部分连接成一整体，从而恢复零件的工作能力。 （5）恢复尺寸法：通过焊接（电焊、气焊、钎焊）、电镀、喷镀、胶补、锻、压、车、钳、热处理等方法，将损坏的零件恢复到技术要求规定的外形尺寸
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 基于机械零件磨损修复技 术的研究 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1627-86 基于机械零件磨损修复技术的研究 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 机械设备在生产应用过程中难免出现磨损、刮伤、变形等原因造成设备损坏不能得到合理应用而失效，为达到设备科学应用需要对机械设备采取合理且先进的工艺对损坏部分进行修复。因此，基于对机械设备修复技术的研究及应用，有利于提高设备使用寿命，对设备恢复应用具有重要的现实意义。 随着科学技术的快速发展，机械设备是推动现代社会发展的基础及催化剂，是当前社会革新的先进生产力。机械设备在使用过程中由于维护不当或长期运行易出现磨损现象，损伤状况多为配合间隙超标，严重处呈现局部沟槽、表面烧焦变黑等现象，导致配合失效。随着机电一体化，高速化，微电子化等科技的进一步发展与创新，使得机械设备维护与修复更加宽广，用于修复机械设备损坏的方法较多，如钳工修复
理化检验-物理分册PTCA(PART:A PH YS.T EST.)2005年第41卷3专题讲座 失效分析思路 FAILURE ANA LYSIS M ETH ODOLOGY 张峥 (北京航空航天大学材料学院,北京100083) 中图分类号:T B303文献标识码:E文章编号:1001-4012(2005)03-0158-04 失效分析在生产建设中极其重要,失效分析的限期往往要求很短,分析结论要正确无误,改进措施要切实可行。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。 有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1失效分析思路的内涵 世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。 失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线,是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据,把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环 收稿日期:2005-02-07 作者简介:张峥(1965-),男,教授,博士生导师。境统称为失效信息)分别加以考察,然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察,以获取的客观事实为证据,全面应用推理的方法,来判断失效事件的失效模式,并推断失效原因。因此,失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应,自成思考体系,把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体,从而达到失效分析的根本目的。 在科学的分析思路指导下,才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的,即一果多因,常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效,涉及面广,任务艰巨,更需要正确的失效分析思路,以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之,掌握并运用正确的分析思路,才可能对失效事件有本质的认识,减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性,大大提高工作的效率和质量。因此,失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分,而且是失效分析的灵魂。 失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程,结果和原因具有双重性,因此,失效分析可以从原因入手,也可以从结果入手,也可以从失效的某个过程入手,如/顺藤摸瓜0,即以失效过程中间状态的现象为原因,推断过程进一步发展的结果,直至过程的终点结果;/顺藤找根0,即以失效过程中间状态的现象为结果,推断该过程退一步的原因,直至过程起始状态的直接原因;/顺瓜摸藤0,即从过程中的终点结果出发,不断由过程的结果推断其原因;/顺根摸藤0,即从过程起始状态的原因出发,不断由过程的原因推断其结果。再如/顺瓜摸藤+顺藤找根0 /顺根摸藤+顺藤摸瓜0/顺藤摸瓜+顺藤找根0等。 # 158 #
机械磨损的主要类型和解决方法 许多机械的运行环境大多都很恶劣，受环境的影响机械零件的磨损也加快，零件的失效形式有很多，因磨损、变形、断裂、腐蚀和蠕变引起的零件失效是最主要的原因。磨损是零件失效的主要形式，据统计有75％的机械零件是由于磨损而失效的。多数机械设备由于负荷重、冲击大、温度高，工作环境恶劣等因素，机械磨损更为显著。 根据机械磨损产生的原因和磨损过程的本质，磨损又可分为黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。 （1）黏着磨损：微观地看矿山机械零件表面都是凸凹不平的，两表面接触时，实际是局部的点接触。在相对滑动和一定载荷作用下，接触点发生塑性变形或剪切，使零件表面温度升高，表面膜破裂，严重时表面金属软化或熔化。此时接触面产生黏着，由于相对运动，旧的戳着点不断被剪断。新的教着点又形成。如此循环构成熟着磨损。 （2）磨粒磨损：硬的颗粒或凸起物在摩擦过程中引起材料脱落的现象称磨粒磨损。据国外统计，在冶金矿山机械工业中，由于磨粒磨损而引起的损失约占成本的40％；在煤炭工业中占成本的30％。所以由磨粒磨损引起零件失效所占比例是较高的。 （3）表面疲劳磨损：疲劳磨损是机械表面有摩擦存在的情况下，同时存在交变接触应力致使表面产生初生的显微裂纹，并不断发展引起材料微粒脱落的现象。例如滚动轴承滚动体表面、齿轮齿面分度圆附近、钢轨与轮的接触表面等，常出现小麻点或痘斑状凹坑，这就是典型的表面疲劳磨损所致。 疲劳磨损与零件疲劳破坏的主要区别是前者存在摩擦和磨损，表面发生塑性变形和发热现象，且受液体润滑介质的影响。而后者主要受交变应力作用引起疲劳破坏。 （4）腐蚀磨损：当两表面在腐蚀环境（气体或液体）中摩擦时，会在机械表面上产生反应生成物，反应生成物与表面结合能力弱，在不断的摩擦中一般都会磨掉，磨掉后露出的金屈又迅速生成新的反应物，如此反复形成腐蚀磨损。它与一般化学府蚀的根本区别是后者没有摩擦。
机械零件的失效分析 失效：零件或部件失去应有的功效零件在工作过程中最终都要发生失效。所谓失效是指：①零件完全破坏，不能继续工作；②严重损伤，继续工作很不安全；③虽能安全工作，但已不能满意地起到预定的作用。只要发生上述三种情况中的任何一种，都认为零件已经失效。一般称呼失效大多是特指零件的早期失效，即未达到预期的效果或寿命，提前出现失效的过程。 失效分析：探讨零件失效的方式和原因，并提出相应的改进措施。根据失效分析的结果，改进对零件的设计、选材、加工和使用，提高零部件的使用寿命，避免恶性事故的发生，带来相应的经济效益和社会效益。 一、零件的失效形式 失效形式分3种基本类型：变形、断裂和表面损伤。 1、变形失效与选材（机件在正常工作过程中由于变形过大导致失效） ①弹性变形失效（由于发生过大的弹性变形而造成的零件失效） 弹性变形的大小取决于零件的几何尺寸及材料的弹性模量。金刚石与陶瓷的弹性模量最高，其次是难溶金属、钢铁，有色金属则较低，有机高分子材料的弹性模量最低。因此，作为结构件，从刚度及经济角度看，选择钢铁是比较合适。 ②塑性变形失效（零件由于发生过大的塑性变形而不能继续工作的失效） 塑性变形失效是零件中的工作应力超过材料的屈服迁都的结果。一般陶瓷材料的屈服强度很高，但脆性非常大，因此，不能用来制造高强度结构件。有机高分子材料的强度很低，最高强度的塑料也不超过铝合金。因此，目前用作高强度结构的主要材料还是钢铁。 2、断裂失效 ①塑性断裂 零件在受到外载荷作用时，某一截面上的应力超过了材料的屈服强度，产生很大的塑性变形后发生的断裂； ②脆性断裂 脆性断裂发生时，事先不产生明显的塑性变形，承受的工作应力通常远低于材料的屈服强度，所以又称为低应力脆断； ③疲劳断裂 在低于材料屈服强度的交变应力反复作用下发生的断裂称为疲劳断裂； ④蠕变断裂 在应力不变的情况下，变形量随时间的延长而增加，最后由于变形过大或断裂而导致的失效； 3、表面损伤 ①磨损失效 磨损主要是在机械力的作用下，相对运动的接触表面的材料以细屑形式逐渐磨耗，而使零件尺寸不断变小的一种失效方式。磨损可能是被硬质点切削下来，也可能是在大的压力下焊合撕开，所以材料表面的硬度愈高，抵抗磨损的能力愈强。 磨粒磨损：相对运动的零件表面间嵌入硬质颗粒而造成的磨损 粘着磨损：两个相对运动零件表面的微观凸起发生粘合而撕裂 ②表面疲劳（在交变接触应力作用下，使机件表面产生点蚀而发生磨损）
安全管理编号：YTO-FS-PD609 基于机械零件磨损修复技术的研究通 用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
基于机械零件磨损修复技术的研究 通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 机械设备在生产应用过程中难免出现磨损、刮伤、变形等原因造成设备损坏不能得到合理应用而失效，为达到设备科学应用需要对机械设备采取合理且先进的工艺对损坏部分进行修复。因此，基于对机械设备修复技术的研究及应用，有利于提高设备使用寿命，对设备恢复应用具有重要的现实意义。 随着科学技术的快速发展，机械设备是推动现代社会发展的基础及催化剂，是当前社会革新的先进生产力。机械设备在使用过程中由于维护不当或长期运行易出现磨损现象，损伤状况多为配合间隙超标，严重处呈现局部沟槽、表面烧焦变黑等现象，导致配合失效。随着机电一体化，高速化，微电子化等科技的进一步发展与创新，使得机械设备维护与修复更加宽广，用于修复机械设备损坏的方法较多，如钳工修复方法，机械修复法，焊修法，电镀法，喷涂法，粘修法。在实际修复中可在经济允许，条件具备，尽可能满足零件尺寸及性能的情况下，合理选用修
文件编号：TP-AR-L8992 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 基于机械零件磨损修复 技术的研究(正式版)
基于机械零件磨损修复技术的研究 (正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 机械设备在生产应用过程中难免出现磨损、刮 伤、变形等原因造成设备损坏不能得到合理应用而失 效，为达到设备科学应用需要对机械设备采取合理且 先进的工艺对损坏部分进行修复。因此，基于对机械 设备修复技术的研究及应用，有利于提高设备使用寿 命，对设备恢复应用具有重要的现实意义。 随着科学技术的快速发展，机械设备是推动现代 社会发展的基础及催化剂，是当前社会革新的先进生 产力。机械设备在使用过程中由于维护不当或长期运 行易出现磨损现象，损伤状况多为配合间隙超标，严
重处呈现局部沟槽、表面烧焦变黑等现象，导致配合失效。随着机电一体化，高速化，微电子化等科技的进一步发展与创新，使得机械设备维护与修复更加宽广，用于修复机械设备损坏的方法较多，如钳工修复方法，机械修复法，焊修法，电镀法，喷涂法，粘修法。在实际修复中可在经济允许，条件具备，尽可能满足零件尺寸及性能的情况下，合理选用修复方法及工艺。 机械设备零件常见磨损类型 机械设备在工作过程中，摩擦是不可避免的自然现象，磨损是摩擦的必然结果，机械设备中约有80%的零件因磨损而失效报废。磨损是一种微观和动态的过程，因机件间不断地摩擦或因介质的冲刷，其摩擦表面逐渐产生磨损，因此引起机件几何形状改变，强度降低，破坏了机械的正常工作条件，在这一过程
1.机械零件的失效形式：整体断裂、过大的残余变形、零件表面破坏（腐蚀、磨损和接触疲劳）、破坏正常工作条件引起的失效 2.设计零件应满足的要求：避免在预定寿命期内失效的要求（强度、刚度、寿命）、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求、可靠性要求 3.零件的设计准则：强度准则、刚度准则、寿命准则、振动稳定性准则、可靠性准则 4.零件的设计方法：理论设计、经验设计、模型试验设计 5.机械零件常用的材料：金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料 6.零件的强度分为：静应力强度和变应力强度 7.应力比r=-1为对称循环应力；r=0为脉动循环应力 8.BC阶段为应变疲劳（低周疲劳）；CD为有限寿命疲劳阶段；D点以后的线段代表了试件无限寿命疲劳阶段；D点为持久疲劳极限 9.提高零件疲劳强度的措施：尽可能降低零件上应力集中的影响（减载槽、开环槽）、选用疲劳强度高的材料和规定能提高材料疲劳强度的热处理方法及强化工艺 10.滑动摩擦：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦及混合摩擦 11.零件的磨损过程：磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段；应该力求缩短磨合期、延长稳定磨损期、推迟剧烈磨损的到来 12.磨损的分类：粘附磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损、腐蚀磨损、微动磨损 13.润滑剂分为：气体、液体、固体和半固体四种；润滑脂分为：钙基润滑脂、纳基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂 14.普通连接螺纹牙型为等边三角形，自锁性较好；矩形传动螺纹的传动效率比其他螺纹高；梯形传动螺纹是最常用的传动螺纹 15.常用的连接螺纹要求自锁性，故多用单线螺纹；传动螺纹要求传动效率高，故多用双线或三线螺纹 16.普通螺栓连接（被连接件上开有通孔或铰制孔）、双头螺柱连接、螺钉连接、紧定螺钉连接 17.螺纹连接预紧的目的：增强连接的可靠性和紧密性，防止受载后被连接件间出现缝隙或相对滑移。螺纹连接放松的根本问题：防止螺旋副在受载时发生相对转动。（摩擦防松、机械防松、破坏螺旋副运动关系防松） 18.提高螺纹连接强度的措施：降低影响螺栓疲劳强度的应力幅（减少螺栓刚度或增大被连接件刚度）、改善螺纹牙上载荷分布不均的现象、减小应力集中的影响、采用合理的制造工艺 19.键连接类型：平键连接（两侧面是工作面）、半圆键连接、锲键连接、切向键连接 20.带传动分为：摩擦型和啮合型 21.带的瞬间最大应力发生在带的紧边开始绕上小带轮处；带一周，应力变化四次 22.V带传动的张紧：定期张紧装置、自动张紧装置、采用张紧轮的张紧装置 23.滚子链的链节数一般为偶数（链轮的齿数取奇数），滚子链为奇数时采用过度链节 24.链传动张紧的目的：避免在链条的松边垂度过大时产生啮合不良和链条振动现象，同时为了增加链条与链轮的啮合包角 25.齿轮的失效形式：轮齿折断、齿面磨损（开式齿轮）、齿面点蚀（闭式齿轮）、齿面胶合、塑性变形（从动轮出现脊棱、主动轮出现沟槽） 26.齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HRS的称为硬面齿；反之为软齿面齿轮 27.提高制造精度，减小齿轮直径以降低圆周速度，均可减小动载荷；为了减小动载荷，可将齿轮进行齿顶修缘；将齿轮的轮齿做成鼓形是为了改善齿向载荷分布 28.Tanr=z1:q（直径系数）导程角越大，效率越高，自锁性越差
机械零件清洗的方法 机械零件清洗的方法(1)擦洗。将零件放入装有柴油、煤油或其他清洗液的容器中，用棉纱擦洗或用毛刷刷洗。这种方法操作简便、设备简单，但效率低，适用于单件小批小型零件。一般情况下不宜用汽油，因其有溶脂性，会损害人的健康且易造成火灾。 (2)煮洗。将配置好的溶液和被清洗的零件一起放入用钢板焊制尺寸适当的清洗池中，用池下炉灶将其加温至80~90 ℃，煮洗3~5 min即可。 (3)喷洗。将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面以清除油污。此方法清洗效果好，生产效率高，但设备复杂，适于清洗形状不太复杂、表面有严重油垢的零件。 (4)振动清洗。将待清洗的零件放在振动清洗机的清洗篮或清洗架上，并浸没在清洗液中，通过清洗机产生振动模拟人工漂涮动作和清洗液的化学作用去除油污。 (5)超声清洗。靠清洗液的化学作用与引入清洗液中的超声波振荡共同作用，以去除油污。 机械的清洗 1.手工清除法用手工的办法，使用金属刷子、刮刀等工具去清除零、部件表面的污垢。此法还包括用棉、丝织品、合成纤维造品和麂皮等擦拭零、部件表面，以去除污垢。 2.机械工具清理法用电动或者风动工具去带动金属刷子、软
砂轮等去清除零、部件表面的积碳、锈蚀、漆层等。 3.压缩空气吹扫法用压缩空气去吹扫覆盖在零、部件表面的干尘土、油泥等。 4.高压水冲洗法 5.磨料清洗法用由压缩空气流或者压力水流导向的软磨料和硬磨料撞击零件表面，使污垢层破坏，并与残渣一起带走。主要用去清除积碳、锈蚀和漆层。 机械设备维修保养之机械零件的失效和机械故障机械失去工作能力称为故障，机器零件丧失规定的工作能力称为失效。机械的故障和零件的失效是分不开的。由于零件正常磨损或物理化学变化引起的零件变形、断裂、蚀损等使零件失效而引起的故障，此类故障也叫做自然故障。 1、零件的磨损 磨损是零件失效的最主要和普遍的形式。 2、零件的变形 机器在工作过程中，由于受力的作用，使零件的尺寸和形状发生改变的现象叫变形。金属的变形包括弹性变形和塑性变形。 3、零件的断裂 零件在外力载荷作用下，首先发生弹性形变，当载荷所引起的应力超出弹性极限而继续增加时，材料可能产生塑性形变，最后应力超过强度极限时发生断裂。 4、蚀损 零件在循环接触应力作用下表面发生的点状剥落称为疲劳点蚀;零件受周围介质的化学及电化学作用使表层金属发生的破坏
机械零件的主要失效形式有： 根断表面压碎表面点蚀塑性变形过量弹性形变共振过热和过量磨损等 平键按用途分为平键导键滑键 普通平键用于静联接，即轴与轴上零件之间没有先对移动。按端部形状不同分为A型（圆头） B型（平头） C型（单圆头） 3种 导键和滑键均用于动联接。导键适用于轴上零件轴向位移量不大的场合；滑键用于轴上零件轴向位移较大的场合。 平键的宽度应根据轴的直径选取 润滑剂的主要作用是减小抹茶，磨损，降低工作表面温度。 常用的润滑剂有：液体润滑剂，半固体润滑剂，固体润滑剂，气体润滑剂径向滑动轴承动压油膜的形成过程 静止时，轴与轴承孔自然形成油楔；刚启动，速度低。由于轴径与轴承之间摩擦，轴承沿轴承孔上爬。随着速度增大，被轴径带动起来的润滑油进入楔形间隙并产生东亚力将轴径推离，形成动压油膜。 提高螺纹连接强度的措施有： 1. 改善螺纹牙间的载荷分配; 2. 减小螺栓的应力幅 3. 采用合理的制造工艺（冷镦，液压，冷作硬化） 4. 避免附加弯曲应力 5. 减小应力集中的影响 6. 氰化氮化，喷丸等表面硬化处理 改善螺纹牙间的载荷分配，避免附加弯曲应力是针对静强度，其余是疲劳强度 当螺纹公称直径，牙型角，螺纹线数相同时，细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能好螺纹联接的主要类型有 1. 螺栓联接，常用语被联接件不太厚和周边有足够装配空间的场合 2. 双头螺栓联接，用于常装拆或结构上受限制不能采用螺栓联接的场合 3. 螺钉联接，用于不经常装拆联接的场合 4. 紧定螺钉联接，多用于轴和轴上零件的联结，可传递不大的力和转矩 对于普通螺栓组联接，当被联接件受横向工作载荷作用时，其螺栓本身主要受拉应力。 带传动中的两种滑动 弹性滑动：带传动中，拉力差使带的弹性型变量变动，而引起带与带轮之间的相对滑动，称为弹性滑动。使带传动比不精确，且使带与带轮之间产生磨损； 打滑：当外界传递功率过大，所需有效拉力大于极限有效拉力时，带与带轮之间的显著滑动。使带传动失效，但起过载保护作用。 与V带传动相比，同步带传动最突出的优点是传动比准确 带传动的主要失效形式是：打滑和带的疲劳破坏。 带传动的计算准则是：保证工作时不打滑，并具有足够的疲劳强度。 带传动工作时所受的拉应力有： 拉应力（紧边拉应力，松边拉应力），离心拉应力（作用于带的全长）和弯曲应力（小带轮处的弯曲应力比大带论处的弯曲应力大。）最大应力发生在带的主动边刚绕上小带论处
失效分析的任务、方法及其展望 摘要：概述了失效与失效分析的概念,以及失效分析的意义、作用和任务;以防止失效为出发点,论述了失效分析的工作思路、程序和辩证方法;展望了失效分析的未来。 关键词：失效分析;失效分析反馈;失效预测预防 美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列三种状态之一时,就可定义为失效:①当它完全不能工作时;②仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;③受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备拆下来进行修理或更换时。 机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。 机械产品及零部件的失效是一个由损伤(裂纹)萌生、扩展(积累)直至破坏的发展过程。不同失效类型其发展过程不同,过程的各个阶段发展速度也不相同。例如疲劳断裂过程一般较长,发展速度较慢,而解理断裂失效过程则很短,速度很快,等等。 机械产品及零部件在整个使用寿命期内失效发生的规律可用“寿命特性曲线”来说明,即用失效率(λ)———单位时间内发生失效的比率来描述失效的发展过程。那么在不进行预防性维修的情况下,失效率(λ)与其工作时间(t)之间具有图1所示的典型失效曲线,俗称“浴盆曲线”。按照“浴盆曲线”的形状,即按照机械产品使用的过程,可将失效分为三类。 图1 失效率浴盆曲线 (1)早期失效是在使用初期,由于设计和制造上的缺陷而诱发的失效。因为使用初期,容易暴露上述缺陷而导致失效,因此失效率往往较高,但随着使用时间的延长,其失效率则很快下降。假若在产品出厂前即进行旨在剔除这类缺陷的过程,则在产品正式使用时,便可使失效率大体保持恒定值。
(2)随机失效在理想的情况下,产品或装备发生损伤或老化之前,应是无“失效”的。但是由于环境的偶然变化、操作时的人为差错或者由于管理不善,仍可能产生随机失效或称偶然失效。偶然失效率是随机分布的,其很低而且基本上是恒定的。这一时期是产品最佳工作时间。偶然失效率(λ)的倒数即为失效的平均时间。 (3)耗损失效又称损伤累积失效。经过随机失效期后,产品中的零部件已到了寿命后期,于是失效开始急剧增加,这种失效叫做耗损失效或损伤累积失效。如果在进入耗损失效期之前进行必要的预防维修,它的失效率仍可保持在随机失效率附近,从而延长产品的随机失效期。 1 失效分析的意义与任务 1.1 失效分析及其意义 按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动,统称失效分析。 失效分析预测预防是使失败转化为成功的科学,是产品或装备安全可靠运行的保证,是提高产品质量的重要途径,是科学技术进步的强有力杠杆,是许多重大法律、法规及技术标准制定的依据。它着眼于整个失效的系统工程分析。其意义和作用在于: (1)失效分析可减少和预防产品或装备同类失效现象重复发生,从而减少经济损失或提高产品质量。 (2)失效是产品质量控制网发生偏差的反映,失效分析是可靠性工程的重要基础技术工作,是产品全面质量管理 中的重要组成部分和关键技术环节。 (3)失效分析可为技术开发、技术改造、科学技术进步提供信息、方向、途径和方法。 (4)失效分析可为裁决事故责任、侦破犯罪案例、开展技术保险业务、修改和制订产品质量标准等提供可靠的科学技术依据。 (5)失效分析可为各级领导进行宏观经济和技术决策提供重要的科学的信息来源。 1.2 失效分析的任务 失效分析预测预防的总任务就是不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性,防止重大失效事故的发生,促进经 济高速持续稳定发展。从系统工程的观点来看,失效分析的具体任务可归纳为:①失效性质的判断;②失效原因的分析; ③采取措施,提高材料或产品的失效抗力。 近代材料科学和工程力学对破断、腐蚀、磨损及其复合型(或混合型)的失效类型和失效机理做了相当深入的研究,积累了大量的统计资料,为失效类型的判断、失效机理及失效原因的解释奠定了基础。发展中的可靠性工程及完整性与适用性评价是预测、预防和控制失效的技术工作和管理工作的基础。可靠性工程是运用系统工程的思想和方法,权衡经济利弊,研究将设备(系统)的失效率降到可接受程度的措施。完整性和适用性评价则是研究结构或构件中原有缺欠和使用中新产生的或扩展缺陷对可靠性的影响,判断结构的完整性及是否适合于继续使用,或是按预测的剩余寿命监控使用,或是降级使用,或是返修或报废的定量评价。
第二章 机械零件的修理 第一节 机械零件的磨损和润滑 磨损→工作→摩擦→表面层→破坏。可分为磨料、粘着、疲劳和腐蚀磨损。而根据磨损延续时间的长短，可分为自然磨损和事故磨损两类。 一、磨损的规律 机械设备的磨损与零件的材质、条件有关，但磨损的发展过程却有着相同的变化规律。 1．初磨阶段（跑合阶段） 初始间隙△初始迅速增长到△初磨。粗糙表面的凸峰快速磨平，接触面 良好的磨合，故又称为跑合阶段或磨合阶段。 2．稳定磨损阶段（自然磨损阶段） 磨损速度逐渐下降并趋于稳定，初磨间隙△初磨逐渐增大到最大的允许间隙△最大。 因素：零件配合表面摩擦力，冲击负荷，高温氧化，化学和电化学腐蚀等。 3．剧烈磨损阶段（事故磨损阶段） 间隙达到最大允许间隙后会冲击增大破坏油膜，表面形状的改变、表面疲劳等使磨损速度剧烈增大。若不及时停车修理则会导致事故发生。因此，剧烈磨损阶段又称为事故磨损阶段。 因素：构造缺陷，材料低劣，制造，装配安装不良，违反操作规程，修理不及时，意外等。 正常运转到事故磨损止，这一工作时间，为修理间隔期，可由下式计算： () αtg T 初磨最大?-?= T ：配合件正常工作时间或修理间隔期，h ； tg α——配合件正常磨损速度（即单位时间内配合间隙的增加量），mm/h 。
种，压强，修理和装配质量，操作、维护、保养等。 二、影响磨损的原因 1．润滑 磨损→相对摩擦→加入润滑剂→相互隔开→减小摩擦力→降低磨损。 润滑剂有润滑油、润滑脂、固体润滑剂等。 当两摩擦面之间充满了液体润滑剂——润滑油，使两表面完全隔开时称之为液体摩擦，摩擦发生在润滑油内部，摩擦系数很小。配合件的磨损最小。轴颈和轴承配合件液体摩擦建立油膜厚度： c kp n d h ?=2 μ h ：楔形间隙最狭窄的油膜厚度，mm ；μ：润滑油的绝对粘度，mm 2 / s ；n ：轴颈的转速，r/min ；d ：轴颈的直径，mm ；p ：轴承摩擦表面上的压强，kg(f)/m 2；Δ：轴颈与轴承的配合间隙，mm ； c ：考虑轴承长度影响的修正系数，c =（d+l ）/l ； l ：轴承的长度，mm ； k ：系数。 实际工作中，一般滑动轴承取△最适宜=（0.001~0.002）d ，重要的滑 动轴承取△最适宜=0.0005d ，d 为轴径的公称直径（100~500mm 范围内）。 2．表面层材料 硬度和韧性→耐磨性，孔隙度→蓄集润滑剂→减小摩擦→提高耐磨性，化学稳定性→减少腐蚀磨损。 在制造和修理工作中，有以下方法可减少磨损和提高耐磨性： ①增加零件表面层材料的硬度。 提高含碳量或加入一定量合金元素铬、锰、钼、钒等； 电镀、喷涂或堆焊→覆盖一层耐磨材料； 表面淬火和化学热处理→提高表面硬度，如：高频表面淬火、渗碳、渗氮、多元共渗、氰化处理等；
第一章 失效：产品丧失其规定功能的现象。 常见失效形式：有变形、断裂、损伤失效。 失效分析：研究机械装备的失效诊断、失效预测和失效预防的理论、技术、方法及其工程应用的一门学科。(综合性、实用性） 引起失效的因素是复杂的，归纳为两个方面： 材料因素：内因，包括材料品质及加工工艺方面的各种因素； 环境因素：外因，包括受载条件、时间、温度及环境介质等因素。 产品的失效都是在材料或零件的强度(韧性)与应力因素和环境条件不相适应的条件下发生的。失效总是从产品对服役条件最不适应的环节开始的，而且失效产品或零件的残骸上必然会保留有失效过程的信息。 产品的可靠度： 产品在规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概率。 四个含义：即功能、时间、使用条件和满意地完成规定功能的概率。 第二章 按失效的宏观特征作为一级失效形式分类，分为变形失效、断裂失效和表面损伤失效。机械零件失效原因概述 1.服役条件---受力状况（载荷类型、载荷性质、应力状态）和环境（介质和温度） 2.材料因素 3.设计和工艺因素 4.使用和维修 α越大，应力状态越软，易引起塑性变形 硬性应力状态：α<1 α越小，应力状态越硬，易引起脆性断裂
第三章 P25+P69 常见失效形式（11种）：过量弹性变形失效、屈服失效（塑性变形失效）、塑性断裂失效、脆性断裂失效、疲劳断裂失效、腐蚀失效、应力腐蚀失效、氢脆失效、腐蚀疲劳失效、磨损失效、蠕变失效。 脆性断裂失效：构件在断裂前没有发生或很少发生宏观可见的塑性变形的断裂形式。断裂应力低于材料屈服强度，因此称为低应力脆断。工作条件: 高速、高压、高温和低温导致材料的服役条件越来越苛刻。 低温脆性断裂主要发生于体心立方和密排六方金属材料中，这些材料称为低温脆性材料，低碳钢是其典型代表。 脆性断裂特征： (1)断裂部位在宏观上几乎看不出或者完全没有塑性变形，碎块断口可以拼合复原。 (2)起裂部位常在变截面处即应力集中部位，或者存在表面缺陷或内部缺陷处。 (3)形成平断口，断口平面与主应力方向垂直。 (4)断口呈细瓷状，较光亮，对着光线转动，可看到闪光刻面，无剪切唇。 (5)断裂常发生于低温条件下，或受冲击载荷作用时。 (6)断裂过程瞬间完成，无预兆。 金属机件或构件在变动应力和应变长期作用下，由于累积损伤而引起的断裂现象称为疲劳。疲劳断裂特点 ⑴疲劳断裂是低应力循环延时断裂，即具有寿命的断裂。 ⑵疲劳断裂是突然断裂，即脆性断裂。断裂前没有明显的征兆，疲劳是一种潜在的突发性断裂。 ⑶对缺陷（缺口、裂纹及组织缺陷）十分敏感。 典型疲劳断口具有三个形貌不同的区域：疲劳源、疲劳裂纹扩展区、瞬时断裂区。 疲劳裂纹有贝纹线，贝纹线是以疲劳源为圆心的一簇同心圆弧；间距不同，近源者密，远源者疏。贝纹线的宽窄不同。与过载程度、材质有关，过载大、韧性差的线粗而不明显。贝纹线和疲劳辉纹的区别： ◆形成原因不同。 贝纹线是交变应力的频率、幅度变化或载荷停歇等原因造成的。 疲劳辉纹是一次交变应力循环使裂纹尖端塑性钝化形成的。 ◆二者可以同时出现，也可以不同时出现。 有时在宏观断口上看不到贝纹线； 在电子显微镜下也不一定看到疲劳辉纹。 氢脆失效的类型及特征 1.白点：又称发裂，是由于钢中存在的过量的氢造成的。