零件失效分析及预防

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1、中国电子电器可靠性工程协会汽车技术委员会零件失效分析及预防（零件失效分析及预防高级研修班讲义）主讲清华大学机械系朱张校教授中国电子电器可靠性工程协会汽车技术委员会75零件失效分析及预防讲义目录1、零件的失效及其危害性2、零件失效分析工作内容和意义3、零件失效形式4、零件失效基本原因5、失效分析步骤6、失效分析技术简介7、断裂失效分析8、磨损失效分析9、腐蚀失效分析10、机械、汽车、航空、建筑机械、电气设备零件失效分析案例11、零件失效的预防12、零件失效分析报告汽车技术和标准相关培训韩老师Tel：13121792277E-mail：hanxudong666@12

2、6.com第一章零件的失效及其危害性75一、零件的失效失效零件由于某种原因，导致其尺寸、形状、或材料的组织与性能发生变化而不能完满地完成指定的功能。如：沙发弹簧弹性丧失汽车变速箱齿轮磨损电动机轴断裂二、零件失效的危害性1、零件失效，导致机械不能正常工作，降低生产效率，降低产品质量，误工误事。例：冷冲模具磨损失效2、零件失效，导致机械不能工作，停工停产，造成重大经济损失。例：黄河刘家峡水电站22.5万千瓦水轮发电机风叶掉脱，刮坏全部定子线圈，直接损失257万元。3、零件失效，导致机毁人亡第二章零件失效分析工作内容和意义75一、零件失效分析零件失效分析:判断零件失效

3、性质、分析零件失效原因、研究零件失效的预防措施的技术工作。二、零件失效分析工作内容1、判断零件失效性质畸变失效、断裂失效、磨损失效、腐蚀失效。2、分析零件失效原因设计、材料、加工、装配、使用、维护。3、研究零件失效的预防措施修改设计？更换材料？改进加工？合理装配？正确使用？及时维护？三、零件失效分析意义1、减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生，提高产品质量，提高产品竞争力。如：汽车拉杆断裂失效及热处理工艺改进2、分析机械零件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。3、为企业技术开发、技术改造提供信息

4、，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益。第三章零件失效形式75一、畸变失效　尺寸畸变或体积畸变(长大或缩小)形状畸变(如弯曲或翘曲)发生畸变的零件不能承受所规定载荷，不能起到规定的作用，与其他零件的运转发生干扰，导致零件失效。1、弹性畸变失效　不恰当的弹性变形量导致失效。●受拉、压的杆类零件，过大的弹性畸变量导致支承件(如轴承)过载。●受弯、扭的轴类零件，过大的弹性畸变量会造成轴上啮合零件的严重偏载，啮合失常，甚至咬死，导致传动失效；2、塑性畸变失效　外加应力超过零件材料的屈服极限时发生明显的塑性变形(永久变形)。●钢结构房梁承载过重发生塑性变形弯曲，导

5、致倒塌；●螺栓严重过载被拉长，失去紧固作用。3、翘曲畸变失效　尺寸与方向上产生复杂变形，形成翘曲，导致失效。翘曲畸变往往是由温度、外加载荷、受力截面、材料组成等不均匀性引起。特别是高温所导致的形状翘曲最为严重。●受力钢架翘曲变形；●壳体在高温下形状翘曲。二、断裂失效断裂失效机械零件因断裂而产生的失效。1、断裂失效的分类　塑性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、蠕变失效断裂例1：客车空气压缩机皮带轮断裂失效75例2：汽车板簧断裂失效三、磨损失效磨损：相互接触的一对金属表面，相对运动时金属表面不断发生损耗或产生塑性变形，使金属表面状态和尺寸改变的现象。四、腐蚀失效　腐蚀是金属

6、暴露于活性介质环境中而发生的一种表面损耗。它是金属与环境介质之间发生的化学和电化学作用的结果（化学腐蚀、电化学腐蚀）。某客车储气罐放水阀弹簧破断，刹车失灵，造成严重事故。第四章零件失效基本原因75一、设计原因为了保证产品质量，必须精心设计。根据零件工作条件、可能发生的失效形式，提出技术指标，确定合适的结构、尺寸、材料。如结构设计不合理，或尺寸设计有误，或材料设计错误，则机械设备或零件将不能使用或过早失效。冲螺母孔冲头：a设计错误b设计正确二、材质原因　1、用材不当所用材料机械性能达不到设计要求而导致失效。2、材质缺陷化学成分超差、晶粒粗大、夹杂物多、存在裂纹、气

7、孔。三、制造(工艺)原因工艺过程中产生的缺陷是零件失效的重要原因。1、零件在铸造过程中产生的气孔、疏松、夹渣。2、锻造过程中产生的夹层、冷热裂纹。3、焊接过程中未焊透、偏析、冷热裂纹。754、机加工过程的尺寸公差和表面粗糙度不合适。5、热处理产生的缺陷，如淬裂、硬度不足、回火脆性。6、精加工磨削中的磨削裂纹等。四、安装调试原因　安装过程达不到要求的质量指标，导致零件失效。1、啮合传动件(齿轮、杆、螺旋等)的间隙不合适(过松或过紧)。2、连接零件必要的"防松"不可靠。3、铆焊结构的必要探伤检验不细致。4、润滑与密封装置不良。755、安装后，未按规定进行跑合。五、运

8、转、维修原因　1、不正确