07第七章汽车零件失效分析.pptxVIP

第七章 汽车零件失效分析;零件失效是指零件部分或完全丧失工作能力的现象。 汽车零件失效理论是汽车维修的基本理论，主要研究零件丧失工作能力的原因、特征和规律；研究其失效的分析技术和预防技术，进而找出改进设计制造和使用技术，延长零件使用寿命。零件失效的总的原因有工作条件、设计制造和使用维修等方面的原因。工作条件主要包括应力状态、温度、环境介质、润滑情况，粗暴使用等；设计制造原因主要包括零件结构是否合理，材料选择是否合适，制造是否有缺陷，是否有应力集中等；维修方面的原因主要包括配合副的配合情况、是否按期的进行维护、零件修理是否造成零件缺陷和损伤等。; 零件失效模式 磨损 疲劳 腐蚀 变形 老化; 1 汽车零件失效的概念及分类 1.磨损 由于相对运动引起的零件表面材料 不断损耗的现象称为磨损。磨损是 零件最常见的损伤形式。;（1）摩擦与润滑 按摩擦副间的润滑状态，摩擦分为：干摩擦、流体摩擦、 边界摩擦三种。 干摩擦--在汽车上，一般将摩擦副表面间完全没有润滑 油或其他润滑介质时的摩擦称为干摩擦。 在干摩擦条件下，摩擦表面直接接触，由于零件表面分 子吸引和机械啮合作用，消耗较多的动力，并将其转化 成为有害的摩擦热。同时，干摩擦往往伴随着强烈的摩 擦副表面磨损，所以一般不希望在汽车上发生固体摩擦。 金属材料一旦出现干摩擦，必然引起粘着;（2）流体摩擦 流体摩擦，又称液体润滑，是相对运动的摩擦副表 面间不直接接触，而被一层厚1.5～2.0μm以上的 润滑油膜完全隔开的摩擦。 由于两摩擦表面不直接接触，产生的摩擦为润滑油 分子之间的内摩擦，因而摩擦系数很小，通常为 0.001～0.008, 从而有效地降低了磨损，改善了摩 擦副的工作性能，是最理想的一种润滑形式。 汽车典型的流体摩擦：曲轴轴承、 凸轮轴轴承、发动机增压器轴承等;流体摩擦的形成条件： a.合适的楔形间隙。只有在合适的楔形间隙处才可能形成流体摩擦，间隙过大不能建立足够的油压；间隙过小不能保证最小的油膜厚度，均不能形成流体摩擦。 b.良好的润滑条件。是指润滑油要有合适的粘度和油性，而且建立足够的油压。 c.运动速度足够。只有保证足够的运动速度，才能建立承受载荷的油压，才能将轴托起。 为了保证良好的流体摩擦，要合理选择润滑油，保证润滑油良好的油性、合适的粘度、足够的清洁。;（3）边界摩擦 边界摩擦是指摩擦表面被润滑油边界膜隔开的摩擦。由于流体摩擦形成条件苛刻，很多摩擦副不具备其形成条件，大部分摩擦副的润滑形式为边界摩擦。 极性的润滑油分子吸附在零件表面上既形成边界膜。所以边界摩擦很容易形成，是极为普遍的润滑形式，如发动机活塞环和气缸壁、配气机构的凸轮与挺杆、齿轮传动副的齿面等。 边界膜有物理膜和化学膜两种。 ; 2.零件磨损 按照磨损机理，磨损可以分为： 磨料磨损 粘着磨损 疲劳磨损 腐蚀磨损;摩擦表面由于硬质颗粒引起的磨损称为磨料磨损。; （2）粘着磨损 粘着磨损是指由于粘着作用使一个零件 表面的金属转移到另一零件表面的磨损。 由于粘着磨损有两件表面材 料的转移，所以是一种极其 恶劣的磨损形式，一旦发生 粘着磨损，就会引起零件报 废，所以在机械中应该绝对 避免这种磨损。拉缸和抱瓦 既是典型的粘着磨损。;粘着磨损的机理 摩擦副零件表面粗糙不平，实际接触面积极小，在相对运动中接触点会发生塑性变形并生热，使接触点发生熔化或软化时（热粘）；当零件表面的氧化膜被擦去，金属原子直接接触时（冷粘），即发生粘着，继续运动粘着点发生撕脱，即发生粘着磨损。从机理可以看出，粘着磨损可分为热粘和冷粘。热粘是由于高温引起的，冷粘是由于零件表面的金属原子直接接触引起的。;（3）表面疲劳磨损;（4）腐蚀磨损。;（5）穴蚀;（6）微动磨损 在静配合处由于微小移动引起的磨损称为微动磨损。如干式汽缸套外圆与乘孔、曲轴轴承外圆与轴承乘孔等均会产生微动磨损。微动磨损是磨料磨损、氧化磨损、疲劳疲劳和粘着磨损共同作用的结果。影响微动磨损的主要因素是静配合处相对振幅的大小。维修中要保证静配合处的过盈量，减小配合表面的振幅。;3.零件磨损特性曲线;由于机械加工获得的零件摩擦表面比较粗糙，使实际接触面积很小，实际接触点上的接触压力极高。且新配合副的配合间隙较小，良好润滑油膜还没有形成。这就使得走合期的零件磨损率较高。随着走合期的进展，两摩擦表面配合状况迅速改善，实际接触面积迅速增加，使真实接触点上的接触压力降低。配合间隙的增大和表面形状的改善也都有利于润滑油膜的形成和润滑条件的改善，是磨损率锐减，磨损也趋于正常。 ;汽车零件经过走合期后就进入了正常 工作 期。由于零件已经过了初期