第1章 機(jī)械零件失效理論

第一章機(jī)械零件失效理論1.1機(jī)械故障原因1.2機(jī)械的可靠性1.3機(jī)械的維修性1.4機(jī)械零件磨損失效1.5機(jī)械零件其它失效形式1.1機(jī)械故障原因1.1.1故障定義1.1.2故障分類1.1.3故障原因1.1.1故障定義根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB3187-82）的定義：“失效是產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能。對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品通常也稱故障?！惫收蠈?shí)質(zhì)是一種不合格狀態(tài)，是對(duì)其原始狀態(tài)的任何一種可識(shí)別的偏離，而這種偏離對(duì)特定的使用者來說是不合格的。1.1.2

故障分類1按故障形成時(shí)間規(guī)律分類2按故障因果關(guān)系分類3按故障后果分類1按故障形成的時(shí)間規(guī)律分類1)漸發(fā)性故障

漸發(fā)性故障是由于某些損傷過程的發(fā)展，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備初始參數(shù)的劣化而造成，故亦稱磨損故障。2)突發(fā)性故障

突發(fā)性故障的產(chǎn)生是各種不利因素和偶然的外界影響共同作用的結(jié)果。2

按故障的因果關(guān)系分類功能故障

功能故障是指一個(gè)產(chǎn)品不能滿足規(guī)定性能標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。潛在故障

功能故障一經(jīng)定義，則某種能指示功能故障即將發(fā)生的實(shí)際狀態(tài)往往就能鑒別出來。而這種可以被鑒別的狀態(tài)即為潛在故障。

因此，潛在故障是一種指示功能故障即將發(fā)生的可以鑒別的實(shí)際狀態(tài)。

3

按故障影響后果分類汽車制造部門將故障分為：致命故障嚴(yán)重故障一般故障輕微故障1.1.3故障原因機(jī)器故障的物理成因，可以歸咎于結(jié)構(gòu)因素的破壞，進(jìn)而溯源于作用在這些結(jié)構(gòu)上的能量因素。機(jī)械結(jié)構(gòu)因素

1.連接件配合性質(zhì)的破壞

2.零件間相互位置關(guān)系的破壞

3.機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)性的破壞能量因素

1.2機(jī)械的可靠性1.2.1機(jī)械產(chǎn)品可靠性定義1.2.2機(jī)械可靠性數(shù)量指標(biāo)1.2.1可靠性定義機(jī)械產(chǎn)品的可靠性是指某產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，無故障地完成其規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品的可靠性指標(biāo):產(chǎn)品隨時(shí)間變化而保持自身工作能力的性能。它包括了產(chǎn)品的無故障性和耐久性問題?？煽啃陨婕暗綑C(jī)械的研制、設(shè)計(jì)，制造、試驗(yàn)、使用和維修等各個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)都為達(dá)到所要求的可靠性目標(biāo)而努力，而且在這些環(huán)節(jié)的往復(fù)循環(huán)過程中，又使產(chǎn)品的可靠性得到不斷改進(jìn)。

1.機(jī)械產(chǎn)品根據(jù)所研究的對(duì)象不同，機(jī)械產(chǎn)品可以是單個(gè)零件、部件、整臺(tái)機(jī)械或機(jī)械系統(tǒng)。當(dāng)所研究的產(chǎn)品是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)時(shí)，則應(yīng)包括人的判斷及操作等因素在內(nèi).２.規(guī)定條件除了規(guī)定載荷、溫度、濕度、壓力及介質(zhì)等環(huán)境條件外，對(duì)使用方法和維護(hù)方法也必須加以規(guī)定.３.規(guī)定時(shí)間是指所研究的產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到的工作期限?？梢杂脮r(shí)間表示，也可以用相當(dāng)于時(shí)間的指標(biāo)來表示，如運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)、運(yùn)行距離、和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)等。另外，還包括連續(xù)使用、間歇使用、長(zhǎng)時(shí)間作用或短時(shí)間作用等各種時(shí)間概念的規(guī)定.４．規(guī)定功能是指產(chǎn)品的性能指標(biāo)，如產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、工作精度、載重量及功率等。當(dāng)這些指標(biāo)隨時(shí)間的變化超過規(guī)定極限值時(shí)，機(jī)械將發(fā)生故障。因此，除了對(duì)衡量功能的指標(biāo)作規(guī)定外，對(duì)產(chǎn)品可能發(fā)生的各種故障形式及故障判別原則都應(yīng)有明確的規(guī)定。５．能力尺度在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力有大有小。有可能出現(xiàn)故障，有可能不出現(xiàn)故障，這是“隨機(jī)事件”。因此，衡量這種能力的尺度即是“概率”。1.2.2機(jī)械可靠性數(shù)量指標(biāo)1.可靠度2.故障概率3.故障概率密度函數(shù)4.故障率5.平均壽命6.壽命方差7.可靠壽命8.中位壽命9.特征壽命可靠性強(qiáng)度指標(biāo)可靠性壽命指標(biāo)可靠度R(t)所謂可靠度就是產(chǎn)品在規(guī)定條件下,在規(guī)定時(shí)間內(nèi),無故障地完成其規(guī)定功能的概率,用R(t)表示。圖1-1為可靠度曲線。2.故障概率F(t)

相對(duì)于可靠度，即不發(fā)生故障的概率而言，那么，發(fā)生故障的概率就稱之為不可靠度。又稱故障概率，用F（t）表示。圖1-2為故障概率曲線。

可靠度曲線故障概率曲線3.故障概率密度函數(shù)

f(t)為了描述產(chǎn)品故障分布曲線，經(jīng)常要用到故障概率密度函數(shù)的概念。通常是把故障概率

F(t)的導(dǎo)數(shù)稱為該故障概率的概率密度函數(shù)f(t)，即:故障概率密度函數(shù)曲線R（t）、F（t）、f（t）三者關(guān)系４．故障率在實(shí)踐中，產(chǎn)品使用者所關(guān)心的是正常工作的產(chǎn)品到t時(shí)間后的單位時(shí)間內(nèi)，有多少百分比的產(chǎn)品會(huì)發(fā)生故障。因而也常用故障率這個(gè)概念來表征產(chǎn)品發(fā)生故障的程度。把產(chǎn)品在t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù),相對(duì)于t時(shí)刻還在工作的產(chǎn)品數(shù)的百分比值稱為產(chǎn)品在該時(shí)刻的瞬時(shí)故障率,習(xí)慣上稱為故障率λ(t)，又稱失效率。假定N個(gè)產(chǎn)品的可靠度為

R(t)，那么產(chǎn)品在t時(shí)刻到t+△t時(shí)刻的故障產(chǎn)品數(shù)為:由于在t時(shí)刻正常工作的產(chǎn)品數(shù)為：則：5.平均壽命在產(chǎn)品的壽命指標(biāo)中,最常用的是平均壽命。平均壽命是產(chǎn)品壽命的平均值，是指一批產(chǎn)品從開始使用到發(fā)生故障的平均工作時(shí)間，即：5.平均壽命

故障前平均工作時(shí)間MTTF對(duì)于發(fā)生故障后不能修復(fù)的產(chǎn)品，由開始使用到發(fā)生故障的連續(xù)工作時(shí)間，稱故障前平均工作時(shí)間。平均故障間隔時(shí)間MTBF對(duì)于發(fā)生了故障，經(jīng)修理或更換零件后仍能繼續(xù)工作的可修復(fù)的產(chǎn)品，它在兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間，稱平均故障間隔時(shí)間，常以（MeanTimeBetweenFailure）表示。其它四個(gè)壽命指標(biāo)6.壽命方差7.可靠壽命8.中位壽命9.特征壽命1.3機(jī)械的維修性維修性就是表示可修復(fù)產(chǎn)品在維修時(shí)難易程度的特性。它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)賦予產(chǎn)品本身的直接影響維修工作的一種固有屬性，它綜合反映了維修所需工作量的大小、人員多少、費(fèi)用高低、設(shè)備儀器先進(jìn)程度等方面。

1.3.1維修性與可靠性關(guān)系可靠性反映產(chǎn)品是否經(jīng)久耐用，維修性則表明產(chǎn)品發(fā)生故障后是否易于診斷和修復(fù)。提高可靠性就是要延長(zhǎng)產(chǎn)品的正常工作時(shí)間，提高維修性就是要縮短產(chǎn)品的停修（非工作）時(shí)間。在可靠性設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品的可靠性是著眼于減少故障和減輕故障后果的設(shè)計(jì)特性；產(chǎn)品的維修性則是著眼于以最短的時(shí)間、最低限度的條件、最低的維修費(fèi)用，使機(jī)械產(chǎn)品保持或迅速恢復(fù)到正常工作狀態(tài)的另一種設(shè)計(jì)特性。通常，這兩者之間求得平衡的最理想方法是從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來確定最佳的產(chǎn)品可靠度.圖1-4可靠性與維修性關(guān)系1.3.2維修性的定性要求1.具有良好的維修可達(dá)性。2.高標(biāo)準(zhǔn)化和互換性程度。

3.具有完善的防差錯(cuò)措施及識(shí)別標(biāo)記。

4.保證維修安全。

5.重視貴重件的可修復(fù)性。

6.檢測(cè)故障準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便。

7.符合維修中的人機(jī)(或人因)工程要求。

1.3.3維修性的定量要求維修性的定量要求主要有:維修延續(xù)時(shí)間指標(biāo)維修工時(shí)指標(biāo)維修頻率指標(biāo)維修費(fèi)用指標(biāo)1.維修度維修度:是指可修復(fù)產(chǎn)品在規(guī)定條件下，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成維修的概率，以M(t)表示。

圖1-5維修度曲線12.維修概率密度將維修度M(t)對(duì)時(shí)間微分，即可得到每一瞬間完成維修的相對(duì)增長(zhǎng)率，稱維修概率密度函數(shù)。即：3．修復(fù)率修復(fù)率是維修工作到了時(shí)刻t后,在單位時(shí)間內(nèi)修復(fù)的產(chǎn)品數(shù)與在t時(shí)刻仍需修理的產(chǎn)品數(shù)之比。4.平均修復(fù)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行維修活動(dòng)的時(shí)間總和與維修活動(dòng)次數(shù)之比，稱平均修復(fù)時(shí)間，用表示。根據(jù)概率論中求數(shù)學(xué)平均值的定義：在維修技術(shù)中，也用（Meantimetorepair）來表示。維修性的定量指標(biāo)中還有：維修延續(xù)時(shí)間指標(biāo)、最大修復(fù)時(shí)間、平均預(yù)防維修時(shí)間、平均維修時(shí)間及維修工時(shí)指標(biāo)、維修周期指標(biāo)、維修費(fèi)用指標(biāo)等。1.3.4機(jī)械的有效度有效度又稱可用度,是指設(shè)備在任一時(shí)刻能維持其功能的概率。它表示不論什么時(shí)候,想要使用設(shè)備時(shí),設(shè)備處于可以使用狀態(tài)的程度。

有效度的大小決定于可靠度和維修度。可靠性是從延長(zhǎng)其正常工作時(shí)間來提高有效度,而維修性則從縮短維修停機(jī)時(shí)間來提高有效度。對(duì)于不可修產(chǎn)品,有效度

A(t)等于其可靠度

R(t)。如設(shè)備的有效度

A(450)=0.90,表示的是100臺(tái)設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間450h時(shí),有90臺(tái)設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(即完好),不管設(shè)備是否出過故障,什么時(shí)間出過故障,是否經(jīng)過維修。

可靠度R(450)=0.90,

則表示要求100臺(tái)設(shè)備,有90臺(tái)能無故障的工作450h在使用有效度指標(biāo)時(shí),所關(guān)心的并不是某個(gè)時(shí)刻的有效度,而是某一時(shí)間間隔的有效度。有效度通常用固有有效度

，可達(dá)有效度

Aa,

使用有效度Ao等參數(shù)度量。

1.固有有效度MTBF——無故障工作時(shí)間MTTR

，——平均修復(fù)時(shí)間2.可達(dá)有效度——平均預(yù)防維修時(shí)間3.工作有效度

MDT——維修停機(jī)時(shí)間

除包括

、

時(shí)間外,還包括后勤保證延誤時(shí)間和行政

管理延誤時(shí)間。

可以看出，工作有效度不僅受設(shè)計(jì)、維修制度的影響,而且與維修企業(yè)的生產(chǎn)管理水平等有關(guān)。1.4機(jī)械零件磨損失效1.4.1

摩擦與磨損1.4.2

磨料磨損1.4.3

粘著磨損1.4.4

疲勞磨損1.4.5

腐蝕磨損1.4.6

微動(dòng)磨損據(jù)統(tǒng)計(jì):世界鋼產(chǎn)量的1/10由于腐蝕而損失；機(jī)電產(chǎn)品提前失效原因的70%屬于腐蝕和磨損；機(jī)電產(chǎn)品制造和使用中大約1/3的能源直接消耗于摩擦磨損。機(jī)械零件故障形式1.4.1摩擦與磨損摩擦學(xué)是有關(guān)摩擦、磨損與潤(rùn)滑學(xué)科的總稱。它是研究在摩擦與磨損過程中兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面之間相互作用、變化及有關(guān)理論與實(shí)踐的學(xué)科。摩擦——引起能量轉(zhuǎn)換磨損——導(dǎo)致表面損壞和材料損耗潤(rùn)滑——降低摩擦減少磨損的有效措施據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界大約有1/2～1/3的能源以各種形式消耗在摩擦上。1.摩擦的基本特征相接觸的物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)所表現(xiàn)出阻力的現(xiàn)象稱摩擦，摩擦?xí)r所表現(xiàn)出阻力的大小叫做摩擦力。摩擦與磨損總是相伴發(fā)生的，而摩擦的特性與磨損的程度密切相關(guān)。

2.摩擦的分類按摩擦副間的潤(rùn)滑狀態(tài)可將摩擦分為5類:干摩擦半干摩擦邊界摩擦半液體摩擦液體摩擦干摩擦（無潤(rùn)滑摩擦）摩擦副表面間完全沒有潤(rùn)滑介質(zhì)或其它雜質(zhì)存在時(shí)所表現(xiàn)出的摩擦為干摩擦。邊界摩擦摩擦副兩表面間只有一層很薄（0.1以下）的連續(xù)油膜存在時(shí)所產(chǎn)生的摩擦。（滾動(dòng)軸承、汽缸活塞、凸輪挺桿）半干摩擦

摩擦副兩表面間部分被很薄的油膜分開，部分直接接觸，這種介于干摩擦和邊界摩擦之間的一種摩擦方式。液體摩擦摩擦副兩表面間完全被潤(rùn)滑介質(zhì)隔開，彼此之間不發(fā)生接觸的摩擦。（摩擦系數(shù)僅為邊界摩擦的千分之幾）半液體摩擦摩擦副之間一部分被潤(rùn)滑介質(zhì)所隔開，另一部分被薄薄的油膜隔開，而所受載荷的一部分由油層承擔(dān)，另一部分由接觸的表面所承擔(dān)，這種介于液體摩擦與邊界摩擦之間的一種摩擦形式稱為半液體摩擦。

1.4.2磨料磨損70％50％由于摩擦副的一個(gè)表面硬的凸起部分和另一表面接觸，或者兩摩擦面間存在著硬的質(zhì)點(diǎn)，在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)表面中的一個(gè)表面或兩個(gè)表面的材料發(fā)生轉(zhuǎn)移的磨損現(xiàn)象稱為磨料磨損。分三類：鑿削式、高應(yīng)力碾碎式、低應(yīng)力擦傷式農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、建筑機(jī)械、工程機(jī)械設(shè)備的主要破壞形式。2影響磨料磨損的主要因素

1.磨料粒度對(duì)磨損量的影響

2.磨料的幾何性質(zhì)對(duì)磨損量的影響

3.磨料硬度對(duì)磨損量的影響

4.壓力對(duì)磨損的影響

3減輕磨料磨損的措施

1.減少磨料的進(jìn)入：空濾、油濾

2.增強(qiáng)零件的抗磨性：熱處理、表面工程

1.4.3粘著磨損構(gòu)成摩擦副的兩個(gè)摩擦面，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于粘著作用使一個(gè)表面上的材料轉(zhuǎn)移到另一個(gè)表面上所引起的磨損稱為粘著磨損。1粘著磨損機(jī)理

摩擦副在重載條件下工作，由于潤(rùn)滑不良、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度高、摩擦產(chǎn)生的熱量來不及散掉。摩擦副表面產(chǎn)生極高的溫度，材料表面強(qiáng)度降低，使承受高壓的表面凸起部分相互粘著，繼而在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中被撕裂下來，使材料從強(qiáng)度低的表面上轉(zhuǎn)移到材料強(qiáng)度高的表面上，造成摩擦副的災(zāi)難性破壞，如咬死或劃傷。2影響粘著磨損的主要因素

不適宜的工作規(guī)范（滑動(dòng)速度、負(fù)荷、油溫）摩擦副表面狀態(tài)對(duì)磨損量的影響（吸附膜、粗糙度）摩擦副材料表面成分與組織對(duì)磨損量的影響同類金屬或原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)相近的材料，比性質(zhì)有明顯差異的材料構(gòu)成的摩擦副更易發(fā)生粘著磨損。因此，選用性質(zhì)差異大的材料構(gòu)成摩擦副，是降低粘著磨損的有效途徑。

1.4.4疲勞磨損

摩擦副材料表面上局部區(qū)域在循環(huán)接觸應(yīng)力作用下產(chǎn)生疲勞裂紋，由于裂紋擴(kuò)展并分離出微片和顆粒的一種磨損形式稱為疲勞磨損。分滾動(dòng)接觸疲勞磨損和滑動(dòng)接觸疲勞磨損兩種形式。

滾動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪等有相對(duì)滾動(dòng)摩擦副表面間出現(xiàn)的麻點(diǎn)和脫落現(xiàn)象。3影響接觸疲勞磨損的主要因素

接觸疲勞磨損是通過疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展而產(chǎn)生的，所以，凡是影響裂紋萌生和擴(kuò)展的因素都對(duì)接觸疲勞磨損有影響。材質(zhì)：雜質(zhì)、組織、內(nèi)部缺陷

粗糙度：降低粗糙度

其它因素：表面應(yīng)力、配合精度、潤(rùn)滑油性質(zhì)1.4.5腐蝕磨損在腐蝕性環(huán)境中，摩擦表面上發(fā)生的比單純機(jī)械摩擦損失與單純腐蝕損失之和高得多的一種破壞形式稱為腐蝕磨損，主要特點(diǎn)是磨損過程中既有機(jī)械摩擦起作用，又有腐蝕破壞起作用，表現(xiàn)出極高的磨損速率。通常是摩擦為腐蝕發(fā)生提供了新鮮的金屬表面，腐蝕改變了金屬表面的性質(zhì)，使摩擦造成的磨損速度加快。腐蝕磨損分氧化磨損和特殊介質(zhì)中的腐蝕磨損和穴蝕。1氧化磨損在摩擦過程中，摩擦表面在空氣中的氧或潤(rùn)滑劑中氧的作用下生成的氧化膜很快被機(jī)械摩擦去除的磨損形式稱為氧化磨損。2特殊介質(zhì)中的腐蝕磨損在摩擦過程中，環(huán)境中的酸、堿等電解質(zhì)作用于摩擦表面上所形成的腐蝕產(chǎn)物迅速被機(jī)械摩擦所除去的磨損形式。這種磨損的機(jī)理與氧化磨損相似，但磨損速率較氧化磨損高得多。介質(zhì)的性質(zhì)，環(huán)境溫度、腐蝕產(chǎn)物的強(qiáng)度、附著力等都對(duì)磨損速率有重要影響。這類腐蝕磨損出現(xiàn)的幾率很高，如流體輸送泵，當(dāng)其輸送帶腐蝕性的流體，尤其是含有固體顆位的流體時(shí)，與流體有接觸的部位都會(huì)受到腐蝕磨損。攪拌器葉片、風(fēng)機(jī)、水輪機(jī)葉片、內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)壁及活塞等也易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕磨損。3穴蝕穴蝕是在零件與液體接觸并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件下，零件表面材料發(fā)生剝落的現(xiàn)象。

穴蝕屬于“沖蝕磨損”的一種，通常將沖蝕磨損分為三類：硬粒子沖蝕（飛機(jī)、塵埃、砂粒，氣流輸送，水中砂粒沖蝕葉片）液滴沖蝕（穿過雨層的導(dǎo)彈、飛機(jī)）氣蝕（穴蝕）機(jī)理：液體受振動(dòng)——壓力降低——無數(shù)微小氣泡——壓力升高——?dú)馀菘焖龠\(yùn)動(dòng)、潰滅——微射流（壓力30～200MPa）——疲勞破壞1.4.6微動(dòng)磨損1微動(dòng)磨損的定義及其過程

兩個(gè)接觸表面之間沒有宏觀相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但在外界變動(dòng)載荷影響下卻有小振幅的相對(duì)振動(dòng)（振幅小于100，一般為2-20

），在這種情況下，表面間產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象稱為微動(dòng)磨損。發(fā)生在相對(duì)靜止的零件上：如搭接接頭處、鍵聯(lián)結(jié)處、過盈配合的孔和軸、發(fā)動(dòng)機(jī)固定處、螺栓聯(lián)接處等。除工作過程的振動(dòng)外，在長(zhǎng)距離鐵路和輪船運(yùn)輸中的汽車拖拉機(jī)等機(jī)械的動(dòng)配合表面也會(huì)發(fā)生微動(dòng)磨損。這是由于這些表面既承受載荷，在工作和運(yùn)輸中又發(fā)生連續(xù)振動(dòng)和搖晃所致。微動(dòng)磨損使金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)或溝紋，這些麻點(diǎn)或溝紋的周圍有腐蝕產(chǎn)物。微動(dòng)磨損的發(fā)展過程粘著——振動(dòng)——氧化——磨料磨損——擴(kuò)展微動(dòng)磨損的影響因素及減少

微動(dòng)磨損的方法

載荷的影響振幅的影響溫度的影響潤(rùn)滑劑的影響材料性能的影響教材P25圖1-10載荷對(duì)微動(dòng)磨損的影響在一定條件下，微動(dòng)磨損量隨載荷的增加而增加，但增大的速率則不斷減小，超過某一臨界值后，微動(dòng)磨損量減小。在載荷較小時(shí)，隨著載荷的增加，接觸面積增加，使產(chǎn)生微動(dòng)磨損的區(qū)域不斷加大，引起微動(dòng)磨損增加。但載荷超過臨界值后，由于載荷的增加，使產(chǎn)生滑移的界面面積和滑移的振幅減少，磨損率降低。因此，有人通過控制過盈配合的預(yù)應(yīng)力或過盈量來減緩微動(dòng)磨損。教材P26圖1-11：振幅對(duì)微動(dòng)磨損的影響用低碳鋼做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的單位磨損率與振幅的關(guān)系（圖中曲線為不同人所作的試驗(yàn)結(jié)果），振幅較小時(shí)，磨損率比較低；當(dāng)振幅超過50-150μm，磨損率顯著上升。1.5機(jī)械零件的其它失效形式1.5.1零件的疲勞斷裂1.5.2零件的腐蝕失效1.5.3零件的變形失效疲勞斷裂：是指零件在經(jīng)歷反復(fù)多次的應(yīng)力或能量負(fù)荷循環(huán)后才發(fā)生的斷裂現(xiàn)象。拉壓疲勞彎曲疲勞扭轉(zhuǎn)疲勞接觸疲勞振動(dòng)疲勞疲勞斷裂的基本原理一般認(rèn)為疲勞斷裂過程經(jīng)歷了三個(gè)階段：疲勞裂紋的萌生即疲勞裂紋的形核階段；疲勞裂紋的擴(kuò)展即疲勞裂紋的亞穩(wěn)擴(kuò)展階段最終的瞬間斷裂即疲勞裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展階段。每一階段持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短均構(gòu)成疲勞壽命的一部分。實(shí)際上，疲勞壽命的長(zhǎng)短主要由形核階段持續(xù)時(shí)間——核壽命和亞穩(wěn)擴(kuò)展持續(xù)時(shí)間——裂紋擴(kuò)展壽命構(gòu)成。疲勞斷裂過程的三階段及其特征如下：

——

圖1-18在滑移帶口產(chǎn)生的缺口峰循環(huán)載荷——塑性變形——表面滑移線或滑移帶——峰底處應(yīng)力集中——微觀裂紋——裂紋擴(kuò)展——切向擴(kuò)展——正向擴(kuò)展——瞬斷

圖1-19疲勞裂紋成長(zhǎng)示意圖1.5.1零件的斷裂失效1.5.2零件的腐蝕失效金屬零件腐蝕失效是指金屬材料與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而導(dǎo)致的破壞。金屬腐蝕是普遍存在的自然現(xiàn)象，而它導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是十分驚人的，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，全世界因腐蝕而不能繼續(xù)使用的金屬制件約占其產(chǎn)量的20～40％，甚至還要多。危害重：物質(zhì)泄漏、污染環(huán)境、火災(zāi)、爆炸1.金屬零件的化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是金屬和外部介質(zhì)直接起化學(xué)作用，腐蝕產(chǎn)物直接生成于發(fā)生腐蝕的部位。1）氣體腐蝕干燥空氣中的腐蝕高溫氧化性氣體中的腐蝕2）非電解質(zhì)溶液腐蝕2.金屬零件的電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕對(duì)機(jī)器（尤其農(nóng)業(yè)機(jī)械）所造成的危害，要比化學(xué)腐蝕廣泛而嚴(yán)重。這是由于農(nóng)業(yè)機(jī)械上大部分零件材料的表面狀態(tài)及所處環(huán)境，給產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕提供