磨损失效分析.ppt

磨损失效分析磨损失效分析磨损失效----就是由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。特点:断裂失效:突发性后果灾难性有一定偶然性磨损失效:渐进性非灾难性必然性磨损失效分析:重要性往往被忽视意义重大-----具有重大的经济效益和社会效益。美国曾有统计:每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。在我国,磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上。第一节摩擦和磨损的基本概念当两个相互接触的物体或物体与介质之间在外力作用下,发生相对运动,或者具有相对运动的趋势时,在接触表面上所产生的阻碍作用称为摩擦。这种阻碍相对运动的阻力称为摩擦力。摩擦按照接触面运动方式的不同,可以分为滑动摩擦、滚动摩擦。相互接触的一对金属表面相对运动时,表面金属不断发生损耗或产生残余塑性变形,使金属表面状态和尺寸改变的现象称为磨损。摩擦是磨损的原因,而磨损是摩擦的必然结果。第一节摩擦和磨损的基本概念按环境和介质可分为:流体磨损、湿磨损、干磨损按表面接触性质可分为:金属-流体磨损、金属-金属磨损、金属-磨料磨损按机件表面磨损状态可分为:连续磨损、粘着磨损、疲劳磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、微动磨损、表面塑性流动第一节摩擦和磨损的基本概念按破坏机制可分为:粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、微动磨损、表面疲劳磨损磨损机制是指在磨损过程中材料是如何从表面破坏和脱落的,这里包括了磨损过程中接触表面发生的物理、化学和力学方面的变化、力的分布、大小和方向及其在表层和次表层发生的作用、同时还包括磨屑是怎样形成和如何从接触面脱落的。按磨损机制分类有利于根据不同破坏类型采取相应的对策。第一节摩擦和磨损的基本概念类型内容特点举例粘着磨损摩擦副相对运动时,由于接触表面直接粘着,在随后摩擦过程中粘着点被拉拽下来。发生于无润滑和氧化膜缺少及滑动速度不大情况下,粘着点被剪切破坏。内燃机活塞壁与缸体摩擦。磨粒磨损因硬颗粒或凸出物嵌入,并切割摩擦表面材料使其脱落下来。发生于各种压力和滑动速度,磨料作用于表面而破坏。农业机械、矿山机械腐蚀磨损在摩擦过程中,金属同时与周围介质发生化学或电化学反应而使材料损失。有化学或电化学反应的表面腐蚀破坏。曲轴轴颈的氧化磨损。微动磨损两接触面由于承受周期性的,幅度极小的相对运动使之发生粘着、腐蚀和表面的剥落。通常发生于有微量振动的接触表面上,都伴有腐蚀过程而产生氧化碎屑。飞机操纵杆花键、销子。表面疲劳磨损两接触表面滚动或重复接触时,由于载荷作用使表面产生变形,并导致裂纹产生造成剥落。无论有无润滑,表层或次表层在接触应力反复作用下,而产生麻点剥落。齿轮、滚动轴承。第二节机械的表面特征材料的表面状态对其表面性能影响很大。机械表面的状态对其功能的影响也很可观。第二节机械的表面特征表面加工纹理表面不平度—包括宏观形状误差、粗糙度和波度。第二节机械的表面特征表面结构第三节机械的表面接触当两个有波度的机械表面接触时,不可能形成完全接触,而只是在许多凸起的微峰之间形成一些面积很小的接触点,随着载荷增大,新的轮廓峰对参与接触。