2-汽车零件的失效.ppt

第二章汽车零件的失效第一节汽车失效概述?汽车失效: 指汽车零部件部分或完全丧失工作能力的现象。?技术状况评价指标: ?动力性: 最高车速;最大爬坡能力;加速性?经济性: 100Km 油耗?可靠性: 功能包括:安全性,稳定性,平顺性; ?技术状况变化特征: ?动力性下降;经济性变差;可靠性变坏; ?技术状况分类: ?完好技术状况;不良技术状况; 第二章汽车零件的失效第一节汽车失效概述?技术状况变化原因: ?磨损:零件表面由于相对运动而不断产生损耗的现象,导致配合松旷,产生异响;占 75% ?变形:尺寸和形状改变的现象,包括弯曲、扭转、挤压等,因载荷超过屈服极限所致。?疲劳:长时间在高变载荷作用下,产生微裂纹而突然断裂。?腐蚀:包括化学腐蚀和电化学腐蚀,零件表面无相对运动却不断产生损耗的现象。?热损坏:包括烧焦、烧坏、烧穿和高温老化; ?汽车失效类型: ?磨损,疲劳断裂,腐蚀,变形,老化; 第二章汽车零件的失效 1、化学腐蚀:化学腐蚀指金属与介质发生化学反应而引起的损坏。腐蚀产物在金属表面形成一层膜。膜的性质决定化学腐蚀的速度,如果膜是完整的,强度、塑性都较好,膨胀系数与金属相近,膜与金属的黏着力强等,它有保护金属、减缓腐蚀的作用。 2、电化学腐蚀:电化学腐蚀指金属与介质发生电化学反应而引起的破坏。金属与电解质溶液相接触,形成原电池,其中电位较低的部分遭受腐蚀。第二章汽车零件的失效第二节汽车零件磨损失效分析?磨损失效是指因零件的磨损使其尺寸、形状误差超限的现象。最根本原因——摩擦。?零件的摩擦: ?相对运动物体接触表面间产生运动阻力的现象。按表面润滑状况分为干摩擦、液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦; ?干摩擦:摩擦表面无任何润滑介质,产生摩擦热引起接触点熔合,会消耗较多动力,并产生剧烈表面磨损。?液体摩擦:摩擦表面间被一层具有一定压力、厚为 ~ ? md 润滑油膜隔开,摩擦只发生在润滑油液体分子之间,摩擦力相当于分子间粘着力,磨损极小。?如:曲轴轴承、增压器轴承等。第二章汽车零件的失效?边界摩擦: 摩擦表面被边界膜(后度为数分子直径)隔开,可分为吸附膜和反应膜,前者是靠润滑油极性分子吸附在摩擦表面而形成,后者是油中添加剂与摩擦表面反应生成。?边界摩擦实质是吸附膜之间的相互滑动,摩擦介于干摩擦和液体摩擦之间;且边界膜有临界温度限制,超过则膜遭到破坏,转变为混合摩擦。?混合摩擦: 干摩擦、液体摩擦、边界摩擦共存的摩擦状态,润滑油占多数则称为半液体摩擦, 否则称为半干摩擦。?一些摩擦场所,随工作条件的变化,摩擦种类也在变化。如:轴瓦、活塞环和缸壁等。第二章汽车零件的失效一、磨料磨损 1、定义硬的颗粒夹在摩擦表面里所引起的磨损称为磨料磨损。 2、特征出现疲劳剥落(齿轮)或塑性挤压(轴瓦)现象; 有擦痕现象(柴喷油器针阀); 零件磨损第二章汽车零件的失效 3、磨损特点①磨损率与运动速度、相互作用力成正比; ②一般情况下,磨料硬度越高,磨损越大;材料的硬度越高,材料越耐磨; ③一般金属的磨损率随磨粒平均尺寸的增大而线性增加,但达到一定临界尺寸后,磨损率保持不变。 4、采取措施提高摩擦表面硬度; 防止、减少磨料进入摩擦副之间; 增强润滑质量。第二章汽车零件的失效二、黏着磨损 1 、定义: 接触表面材料从一个表面转移到另一个表面的现象称为黏着磨损。黏着磨损是干摩擦的结果,局部高压力使凸起点将油膜、边界膜破坏,严重时产生局部高温,使接触点熔化、黏附,导致摩擦副“咬死”,是一种严重破坏汽车零件的磨损。 2、特点: ①磨损量与粘着点结合强度有关; 若比摩擦副的任一方强度都低,则从粘结点界面处断开,材料转移轻微,磨损较小。若比摩擦副的任一方强度都高,则金属从一个零件表面转移到另一个表面,且转移量较大,磨损较严重。②脆性材料比塑性材料抗粘性高。第二章汽车零件的失效?③材料表面越光滑,磨损量越小; ?④润滑质量越好,磨损越小; ?⑤运动速度越高、负荷越大,磨损越严重; ?3、措施?保证合理的装配间隙; ?正确选用摩擦副材料: 选用性质不相近的材料, 选用多相金属或金属化合物,选用脆性材料; ?适时更换润滑油,确保润滑质量; ?对摩擦表面适当处理(渗碳、镀铬等),提高表面硬度。第二章汽车零件的失效三、疲劳磨损 1、定义齿轮、凸轮、滚动轴承座圈经过一定时间的使用后,在摩擦面会出现麻点或洼坑。这种在滚动或滚动加滑动摩擦中,由于接触应力反复作用,使摩擦表面产生的磨损和剥落的现象称为疲劳磨损。表面疲劳磨损与一般疲劳断裂破坏是不同的,前者是伴随着摩擦与磨损的表面塑性变形、发热,以及受到润滑油流体楔入作用(裂纹与运动同向)对材料引起的破坏。