溫馨提示:這篇文章已超過(guò)875天沒有更新,請(qǐng)注意相關(guān)的內(nèi)容是否還可用!
大家好!今天讓小編來(lái)大家介紹下關(guān)于機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些,機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些?的問(wèn)題,以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。
機(jī)械故障的類型類型有哪些
數(shù)控機(jī)床全部或部分喪失了規(guī)定的功能的現(xiàn)象稱為數(shù)控機(jī)床的故障。數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物,技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床的故障也是多種多樣、各不相同,故障原因一般都比較復(fù)雜,這給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來(lái)不少困難。為了便于機(jī)床的故障分析和診斷,本節(jié)按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數(shù)控機(jī)床的故障劃分為以下幾類。
1、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障性質(zhì)分類
?。?)系統(tǒng)性故障
這類故障是指只要滿足一定的條件,機(jī)床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過(guò)高或者過(guò)低,系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生電壓過(guò)高報(bào)警或者過(guò)低報(bào)警;切削量過(guò)大時(shí),就會(huì)產(chǎn)生過(guò)載報(bào)警等。
例如一臺(tái)采用SINUMERIK810系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中,系統(tǒng)有時(shí)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),重新啟動(dòng)后,還可以正常工作。根據(jù)系統(tǒng)工作原理和故障現(xiàn)象懷疑故障原因是系統(tǒng)供電電壓波動(dòng),測(cè)量系統(tǒng)電源模塊上的24V輸人電源,發(fā)現(xiàn)為22.3V左右,當(dāng)機(jī)床加工時(shí),這個(gè)電壓還向下波動(dòng),特別是切削量大時(shí),電壓下降就大,有時(shí)接近21V,這時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),為了解決這個(gè)問(wèn)題,更換容量大的24V電源變壓器將這個(gè)故障徹底消除。
?。?)隨機(jī)故障
這類故障是指在同樣條件下,只偶爾出現(xiàn)一次或者二次的故障。要想人為地再現(xiàn)同樣的故障則是不容易的,有時(shí)很長(zhǎng)時(shí)間也很難再遇到一次。這類故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下,這類故障往往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、錯(cuò)位,數(shù)控系統(tǒng)中部分元件工作特性的漂移、機(jī)床電氣元件可靠性下降有關(guān)。
例如一臺(tái)數(shù)控溝槽磨床,在加工過(guò)程中偶爾出現(xiàn)問(wèn)題,磨溝槽的位置發(fā)生變化,造成廢品。分析這臺(tái)機(jī)床的工作原理,在磨削加工時(shí)首先測(cè)量臂向下擺動(dòng)到工件的卡緊位置,然后工件開始移動(dòng),當(dāng)工件的基準(zhǔn)端面接觸到測(cè)量頭時(shí),數(shù)控裝置記錄下此時(shí)的位置數(shù)據(jù),然后測(cè)量臂抬起,加工程序繼續(xù)運(yùn)行。數(shù)控裝置根據(jù)端面的位置數(shù)據(jù),在距端面一定距離的位置磨削溝槽,所以溝槽位置不準(zhǔn)與測(cè)量的準(zhǔn)確與否有非常大的關(guān)系。因?yàn)椴唤?jīng)常發(fā)生,所以很難觀察到故障現(xiàn)象。因此根據(jù)機(jī)床工作原理,對(duì)測(cè)量頭進(jìn)行檢查并沒有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;對(duì)測(cè)量臂的轉(zhuǎn)動(dòng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸有些緊,可能測(cè)量臂有時(shí)沒有精確到位,使測(cè)量產(chǎn)生誤差。將旋轉(zhuǎn)軸拆開檢查發(fā)現(xiàn)已嚴(yán)重磨損,制作新備件,更換上后再也沒有發(fā)生這個(gè)故障。
2、按故障類型分類
按照機(jī)床故障的類型區(qū)分,故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。
?。?)機(jī)械故障
這類故障主要發(fā)生在機(jī)床主機(jī)部分,還可以分為機(jī)械部件故障、液壓系統(tǒng)故障、氣動(dòng)系統(tǒng)故障和潤(rùn)滑系統(tǒng)故障等。
例如一臺(tái)采用SINUMERIK 810系統(tǒng)的數(shù)控淬火機(jī)床開機(jī)回參考點(diǎn)、走X軸時(shí),出現(xiàn)報(bào)警1680“SERVOENABLETRAV.AXISX",手動(dòng)走X軸也出現(xiàn)這個(gè)報(bào)警,檢查伺服裝置,發(fā)現(xiàn)有過(guò)載報(bào)警指示。根據(jù)西門子說(shuō)明書產(chǎn)生這個(gè)故障的原因可能是機(jī)械負(fù)載過(guò)大、伺服控制電源出現(xiàn)問(wèn)題、伺服電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障等。本著先機(jī)械后電氣的原則,首先檢測(cè)X軸滑臺(tái),手動(dòng)盤動(dòng)X軸滑臺(tái),發(fā)現(xiàn)非常沉,盤不動(dòng),說(shuō)明機(jī)械部分出現(xiàn)了問(wèn)題。將X軸滾珠絲杠拆下檢查,發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠已銹蝕,原來(lái)是滑臺(tái)密封不好,淬火液進(jìn)人滾珠絲杠,造成滾珠絲杠的銹蝕,更換新的滾珠絲杠,故障消除。
?。?)電氣故障
電氣故障是指電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,主要包括數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服單元、CRT顯示器、電源模塊、機(jī)床控制元件以及檢測(cè)開關(guān)的故障等。這部分的故障是數(shù)控機(jī)床的常見故障,應(yīng)該引起足夠的重視。
3、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障后有無(wú)報(bào)警顯示分類
按故障產(chǎn)生后有無(wú)報(bào)警顯示,可分為有報(bào)警顯示故障和無(wú)報(bào)警顯示故障兩類。
?。?)有報(bào)警顯示故障
這類故障又可以分為硬件報(bào)警顯示和軟件報(bào)警顯示兩種。
1)硬件報(bào)警顯示的故障。硬件報(bào)警顯示通常是指各單元裝置上的指示燈的報(bào)警指示。在數(shù)控系統(tǒng)中有許多用以指示故障部位的指示燈,如控制系統(tǒng)操作面板、CPU主板、伺服控制單元等部位,一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些指示燈指示故障狀態(tài)后,根據(jù)相應(yīng)部位上的指示燈的報(bào)警含義,均可以大致判斷故障發(fā)生的部位和性質(zhì),這無(wú)疑會(huì)給故障分析與診斷帶來(lái)極大好處。因此維修人員在日常維護(hù)和故障維修時(shí)應(yīng)注意檢查這些指示燈的狀態(tài)是否正常。
2)軟件報(bào)警顯示的故障。軟件報(bào)警顯示通常是指數(shù)控系統(tǒng)顯示器上顯示出的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。由于數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能,一旦檢查出故障,即按故障的級(jí)別進(jìn)行處理,同時(shí)在顯示器上顯示報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。
軟件報(bào)警又可分為NC報(bào)警和PLC報(bào)警,前者為數(shù)控部分的故障報(bào)警,可通過(guò)報(bào)警號(hào),在《數(shù)控系統(tǒng)維修手冊(cè)》上找到這個(gè)報(bào)警的原因與怎樣處理方面的內(nèi)容,從而確定可能產(chǎn)生故障的原因;后者的PLC報(bào)警的報(bào)警信息來(lái)自機(jī)床制造廠家編制的報(bào)警文本,大多屬于機(jī)床側(cè)的故障報(bào)警,遇到這類故障,可根據(jù)報(bào)警信息,或者PLC用戶程序確診故障。
?。?)無(wú)報(bào)警顯示的故障
這類故障發(fā)生時(shí)沒有任何硬件及軟件報(bào)警顯示,因此分析診斷起來(lái)比較困難。對(duì)于沒有報(bào)警的故障,通常要具體問(wèn)題具體分析。遇到這類問(wèn)題,要根據(jù)故障現(xiàn)象、機(jī)床工作原理、數(shù)控系統(tǒng)工作原理、PLC梯形圖以及維修經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析診斷故障。
例如一臺(tái)數(shù)控淬火機(jī)床經(jīng)常自動(dòng)斷電關(guān)機(jī),停一會(huì)再開還可以工作。分析機(jī)床的工作原理,產(chǎn)生這個(gè)故障的原因一般都是系統(tǒng)保護(hù)功能起作用,所以首先檢查系統(tǒng)的供電電壓為24V,沒有間題;在檢查系統(tǒng)的冷卻裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇過(guò)濾網(wǎng)堵塞,出故障時(shí)恰好是夏季,系統(tǒng)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而自動(dòng)停機(jī),更換過(guò)濾網(wǎng),機(jī)床恢復(fù)正常使用。
又如一臺(tái)采用德國(guó)SINUMERIK 810系統(tǒng)的數(shù)控溝槽磨床,在自動(dòng)磨削完工件、修整砂輪時(shí),帶動(dòng)砂輪的Z軸向上運(yùn)動(dòng),停下后砂輪修整器并沒有修整砂輪,而是停止了自動(dòng)循環(huán),但屏幕上沒有報(bào)警指示。根據(jù)機(jī)床的工作原理,在修整砂輪時(shí),應(yīng)該噴射冷卻液,冷卻砂輪修整器,但多次觀察發(fā)生故障的過(guò)程,卻發(fā)現(xiàn)沒有切削液噴射。切削液電磁閥控制原理圖如圖所示,在出現(xiàn)故障時(shí)利用數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能,觀察控制切削液噴射電磁閥的輸出Q4.5,其狀態(tài)為“1”,沒有問(wèn)題,根據(jù)電氣原理圖它是通過(guò)直流繼電器K45來(lái)控制電磁閥的,檢查直流繼電器K45也沒有問(wèn)題,接著檢查電磁閥,發(fā)現(xiàn)電磁閥的線圈上有電壓,說(shuō)明問(wèn)題是出在電磁閥上,更換電磁閥,機(jī)床故障消除。
4、按故障發(fā)生部位分類
按機(jī)床故障發(fā)生的部位可把故障分為如下幾類:
?。?)數(shù)控裝置部分的故障
數(shù)控裝置部分的故障又可以分為軟件故障和硬件故障。
1)軟件故障。有些機(jī)床故障是由于加工程序編制出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的,有些故障是由于機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置不當(dāng)引起的,這類故障屬于軟件故障。只要將故障原因找到并修改后,這類故障就會(huì)排除。
2)硬件故障。有些機(jī)床故障是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)硬件出現(xiàn)問(wèn)題,這類故障必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
例如一臺(tái)數(shù)控沖床出現(xiàn)故障,屏幕沒有顯示,檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的電源模塊的24V輸人電源,沒有問(wèn)題,NC-ON信號(hào)也正常,但在電源模塊上沒有5V電壓,說(shuō)明電源模塊損壞,維修后,機(jī)床恢復(fù)正常使用。
(2)PLC部分的故障
PLC部分的故障也分為軟件和硬件故障兩種。
1)軟件故障。由于PLC用戶程序編制有問(wèn)題,在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)滿足一定的條件即可發(fā)生故障。另外,PLC用戶程序編制的不好,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)報(bào)警的機(jī)床側(cè)故障,所以PLC用戶程序要編制的盡量完善。
2)硬件故障。由于PLC輸人輸出模塊出現(xiàn)問(wèn)題而引起的故障屬于硬件故障。有時(shí)個(gè)別輸入輸出口出現(xiàn)故障,可以通過(guò)修改PLC程序,使用備用接口替代出現(xiàn)故障的接口,從而排除故障。
例如一臺(tái)采用德國(guó)SIEMENS810系統(tǒng)的數(shù)控磨床,自動(dòng)加工不能連續(xù)進(jìn)行,磨削完一個(gè)工件后,主軸砂輪不退回修整,自動(dòng)循環(huán)中止。分析機(jī)床的工作原理,機(jī)床的工作狀態(tài)是通過(guò)機(jī)床操作面板上的鈕子開關(guān)設(shè)定的,鈕子開關(guān)接人PLC的輸人E7.0,利用數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能,檢查其狀態(tài),但不管怎樣撥動(dòng)鈕子開關(guān),其狀態(tài)一直為“0”,不發(fā)生變化,而檢查開關(guān)沒有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,將該開關(guān)的連接線連接到PLC的備用輸人接口E3.0上,這時(shí)觀察這個(gè)狀態(tài)的變化,正常跟隨鈕子開關(guān)的變化,沒有問(wèn)題,由此證明PLC的輸人接接口E7.0損壞,因?yàn)槭诸^沒有備件,將鈕子開關(guān)接到PLC的E3.0的輸人接口上,然后通過(guò)編程器將PLC程序中的所有E7.0都改成E3.0,這時(shí)機(jī)床恢復(fù)了正常使用。
?。?)伺服系統(tǒng)故障
伺服系統(tǒng)的故障一般都是由于伺服控制單元、伺服電動(dòng)機(jī)、測(cè)速裝置、編碼器等出現(xiàn)問(wèn)題引起的。
例如:一臺(tái)數(shù)控車床使用FANUC 0iTC系統(tǒng),系統(tǒng)出現(xiàn)417報(bào)警,報(bào)警信息為“SERVO ALARM:2-TH AXIS PARAMETER INCORRECT”,檢查伺服系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置發(fā)現(xiàn),參數(shù)NO:2023被人修改成為負(fù)值。(該參數(shù)為電機(jī)一轉(zhuǎn)的速度反饋脈沖數(shù))。修改此參數(shù),系統(tǒng)報(bào)警解除。
(4)機(jī)床主體部分的故障
這類故障大多數(shù)是由于外部原因造成的,機(jī)械裝置不到位、液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題、檢查開關(guān)損壞、驅(qū)動(dòng)裝置出現(xiàn)問(wèn)題。機(jī)床主軸、導(dǎo)軌、絲杠、軸承、刀庫(kù)等由于種種原因,會(huì)出現(xiàn)喪失精度、爬行、過(guò)載等問(wèn)題。這些問(wèn)題往往會(huì)造成數(shù)控系統(tǒng)的報(bào)警。因此,數(shù)控系統(tǒng)的故障判斷是一個(gè)綜合問(wèn)題。
5、按故障發(fā)生的破壞程度分類
按故障發(fā)生時(shí)的破壞程度分為破壞性故障和非破壞性故障。
?。?)破壞性故障
這類故障出現(xiàn)會(huì)對(duì)操作者或設(shè)備造成傷害或損害,如超程運(yùn)行、飛車、部件碰撞等。
發(fā)生破壞性故障后,例如,一臺(tái)數(shù)控車床在正常加工的情況下,刀具撞到工件,造成重大的損失,經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析,發(fā)現(xiàn)返回參考點(diǎn)錯(cuò)誤,認(rèn)真地分析發(fā)現(xiàn)行程開關(guān)(檔塊)位置與電子?xùn)鸥裎恢弥睾?,(偶而)造成Z方向進(jìn)給多出一個(gè)電子?xùn)鸥?,從而造成刀具工件相撞的破壞性故障。移?dòng)行程開關(guān)位置,從問(wèn)題得到圓滿解決。
(2)非破壞性故障
數(shù)控機(jī)床的絕多數(shù)故障屬于這類故障,出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)機(jī)床和操作人不會(huì)造成任何傷害,所以診斷這類故障時(shí),可以再現(xiàn)故障,并可以仔細(xì)觀察故障現(xiàn)象,通過(guò)故障現(xiàn)象對(duì)故障進(jìn)行分析和診斷。
什么是零件失效?失效形式主要有哪些
1. 定義:機(jī)械設(shè)備中各種零件或構(gòu)件都具有一定的功能,如傳遞運(yùn)動(dòng)、力或能量,實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,保持一定的幾何形狀等等。當(dāng)機(jī)件在載荷(包括機(jī)械載荷、熱載荷、腐蝕及綜合載荷等)作用下喪失最初規(guī)定的功能時(shí),即稱為失效。
2. 機(jī)械零件常見的失效有:
(一)整體斷裂
(二)過(guò)大的殘余變形
(三)零件的表面破壞
(四)破壞正常工作條件引起的失效
工程中,零部件失去原有設(shè)計(jì)所規(guī)定的功能稱為失效。失效包括完全喪失原定功能;功能降低和有嚴(yán)重?fù)p傷或隱患,繼續(xù)使用會(huì)失去可靠性及安全性。機(jī)械零件的失效主要(1)整體斷裂(2)過(guò)大的殘余變形(3)零件的表面破壞(四)破壞正常的工作條件引起的失效。
20世紀(jì)60年代以前,人們普遍認(rèn)為,大部分設(shè)備及組件,隨著時(shí)間的推移,在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)期之后,失效的概率變大。圖1描述了這種故障模式為“A型”,顯示故障隨時(shí)間變化的的可能性。奇怪的是,航空和軍工行業(yè)廣泛研究發(fā)現(xiàn),與時(shí)間有關(guān)的故障占所有故障的20%。這包括類型,A,B和C的故障模式。設(shè)備或組件的本質(zhì)上是隨機(jī)的失效模式反而更加突出,占大約80%的故障。這些類型包括:D,E和F。所有故障模式類型可歸納如下:
模式A:當(dāng)設(shè)備或組件接近預(yù)期的工作年齡,經(jīng)過(guò)一段隨機(jī)的故障,失效的可能性大幅增加。
模式B:俗稱“浴盤曲線”,這種失效的模式與電子設(shè)備尤其相關(guān)。初期,有較高失效的可能性,但這種概率逐漸減小,進(jìn)入平緩期,直到設(shè)備或組件的壽命快結(jié)束時(shí),故障概率變大。
模式C:這種模式顯示隨時(shí)間增長(zhǎng)設(shè)備或組件失效的可能性。這種模式可能是持續(xù)的疲勞所致。
模式D:除最初的磨合期,在此期間,失效的概率相對(duì)較低。這表明設(shè)備或組件的失效可能性在壽命期內(nèi)是相同的。
模式E:設(shè)備或組件的失效可能性在壽命期內(nèi)是相同的。與時(shí)間無(wú)關(guān)。
模式F:相比較“浴盤曲線”,該模式初期故障率較高。之后與其它兩種隨機(jī)模式相同。
什么是機(jī)械零件的失效
機(jī)械零件的失效是機(jī)件在載荷(包括機(jī)械載荷、熱載荷、腐蝕及綜合載荷等)作用下喪失最初規(guī)定的功能。
一般有如下形式:
1、靜強(qiáng)度失效。
機(jī)械零件在受拉、壓、彎、扭等外載荷作用時(shí),由于某一危險(xiǎn)截面上的靜應(yīng)力超過(guò)零件的強(qiáng)度極限而發(fā)生斷裂或破壞。例如,螺栓受拉后被拉斷和鍵或銷的剪斷或壓潰等均屬于此類失效。
此外,當(dāng)作用于零件上的應(yīng)力超過(guò)了材料的屈服極限,則零件將產(chǎn)生塑性變形。塑性變形將導(dǎo)致精度下降或定位不準(zhǔn)等,嚴(yán)重影響零件的正常工作,因此也屬于失效。
2、疲勞強(qiáng)度失效。
大部分機(jī)械零件是在變應(yīng)力條件下工作的,變應(yīng)力的作用可以引起零件疲勞破壞而導(dǎo)致失效。
另外,零件表面受到接觸變應(yīng)力長(zhǎng)期作用也會(huì)產(chǎn)生裂紋或微粒剝落的現(xiàn)象。疲勞破壞是隨工作時(shí)間的延續(xù)而逐漸發(fā)生的失效形式,是引起機(jī)械零件失效的重要原因,
3、摩擦學(xué)失效。
摩擦學(xué)失效主要是腐蝕、磨損、打滑、膠合和接觸疲勞。腐蝕是發(fā)生在金屬表面的一種電化學(xué)或化學(xué)侵蝕現(xiàn)象,其結(jié)果將使零件表面產(chǎn)生銹蝕而使零件的抗疲勞能力降低。
有些零件只有在滿足某些工作條件下才能正常工作。例如,液體摩擦的滑動(dòng)軸承,只有在存在完整的潤(rùn)滑油膜時(shí)才能正常地工作,否則滑動(dòng)軸承將發(fā)生過(guò)熱、膠合、磨損等形式的失效,屬于摩擦學(xué)失效。
又如,帶傳動(dòng)的打滑和螺紋的微動(dòng)磨損也是摩擦學(xué)失效的例子。
擴(kuò)展資料
機(jī)械零件的具體失效形式還取決于該零件的工作條件、材質(zhì)、受載狀態(tài)及所產(chǎn)生的應(yīng)力性質(zhì)等多種因素。即使同一種零件,由于工作情況及機(jī)械的要求不同,也可能出現(xiàn)多種失效形式。
例如齒輪傳動(dòng)可能出現(xiàn)輪齒折斷、磨損、齒面疲勞點(diǎn)蝕、膠合或塑性變形等失效形式。
工程中,零部件失去原有設(shè)計(jì)所規(guī)定的功能稱為失效。失效包括完全喪失原定功能;功能降低和有嚴(yán)重?fù)p傷或隱患,繼續(xù)使用會(huì)失去可靠性及安全性。機(jī)械零件的失效主要整體斷裂、過(guò)大的殘余變形、零件的表面破壞、破壞正常的工作條件引起的失效。
航空和軍工行業(yè)廣泛研究發(fā)現(xiàn),與時(shí)間有關(guān)的故障占所有故障的20%。這包括類型,A,B和C的故障模式。設(shè)備或組件的本質(zhì)上是隨機(jī)的失效模式反而更加突出,占大約80%的故障。所有故障模式類型可歸納如下:
模式A:當(dāng)設(shè)備或組件接近預(yù)期的工作年齡,經(jīng)過(guò)一段隨機(jī)的故障,失效的可能性大幅增加。
模式B:俗稱“浴盤曲線”,這種失效的模式與電子設(shè)備尤其相關(guān)。初期,有較高失效的可能性,但這種概率逐漸減小,進(jìn)入平緩期,直到設(shè)備或組件的壽命快結(jié)束時(shí),故障概率變大。
模式C:這種模式顯示隨時(shí)間增長(zhǎng)設(shè)備或組件失效的可能性。這種模式可能是持續(xù)的疲勞所致。
參考資料來(lái)源:百度百科-零件失效
機(jī)械零件的失效形式有哪幾種?
機(jī)械零件的失效是指零件在使用過(guò)程中,零件部分或完全喪失了設(shè)計(jì)功能。零件完全被破壞不能繼續(xù)工作;或零件已嚴(yán)重?fù)p壞,若繼續(xù)工作將失去安全;或雖能安全工作,但已失去設(shè)計(jì)精度等現(xiàn)象都屬于失效。為了預(yù)防零件失效,需對(duì)零件進(jìn)行失效分析,即通過(guò)判斷零件失效形式、確定零件失效機(jī)理和原因,有針對(duì)性地進(jìn)行選材、確定合理的加工路線,提出預(yù)防失效的措施。
1、機(jī)械零件失效形式
機(jī)械零件常見的失效方式可以分為三種類型:過(guò)量變形失效、斷裂失效和表面損傷失效。
(1)過(guò)量變形失效:零件因變形量過(guò)大超過(guò)允許范圍而造成的失效。它主要包括過(guò)量彈性變形、塑性變形和高溫下發(fā)生的蠕變等失效形式。
(2)斷裂失效:因零件承載過(guò)大或疲勞損傷等原因而導(dǎo)致分離為互不相連的兩個(gè)或兩個(gè)以上部分的現(xiàn)象。斷裂是最嚴(yán)重的失效形式,它包括韌性斷裂失效、低溫脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效、蠕變斷裂失效和環(huán)境破斷失效等幾種形式。
(3)表面損傷失效:零件工作時(shí)由于表面的相對(duì)摩擦或受到環(huán)境介質(zhì)的腐蝕在零件表面造成損傷或尺寸變化而引起的失效。它主要包括表面磨損失效、腐蝕失效、表面疲勞失效等形式。
需要指出,同一種機(jī)械零件在工作中往往不只是一種失效方式起作用。但是,一般造成零件失效時(shí)總是一種方式起主導(dǎo)作用。失效分析的核心問(wèn)題就是要找出主要的失效方式。
2、機(jī)械零件失效的原因
引起機(jī)械零件失效的因素很多且較為復(fù)雜,涉及零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、材料的加工制造、產(chǎn)品的裝配及使用保養(yǎng)等多個(gè)方面。
(1)設(shè)計(jì)不合理:主要是指零件結(jié)構(gòu)和形狀不正確或不合理,如零件存在缺口、小圓弧轉(zhuǎn)角、不同形狀過(guò)渡區(qū)等。另一方面是指對(duì)零件的工作條件、過(guò)載情況估計(jì)不足,造成零件實(shí)際工作能力不足,致使零件早期失效。
(2)選材不合理:設(shè)計(jì)中對(duì)零件失效的形式判斷錯(cuò)誤,所選的材料性能不能滿足工作條件需要;選材所依據(jù)的性能指標(biāo)不能反映材料對(duì)實(shí)際失效形式的抗力,選擇了錯(cuò)誤的材料;所選用的材料質(zhì)量太差,成分或性能不合格導(dǎo)致不能滿足設(shè)計(jì)要求等都屬于選材不合理。
(3)加工工藝不合理:零件的加工工藝不當(dāng),可能會(huì)產(chǎn)生各種缺陷,導(dǎo)致零件在使用過(guò)程中較早地失效。如熱加工過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)熱、過(guò)燒和帶狀組織;熱處理過(guò)程中出現(xiàn)脫碳、變形、開裂;冷加工過(guò)程出現(xiàn)較深的刀痕、磨削裂紋等。
(4)安裝使用不當(dāng):裝配和安裝過(guò)程不符合技術(shù)要求,如安裝時(shí)配合過(guò)緊、過(guò)松,對(duì)中不準(zhǔn),固定不穩(wěn)等都可能導(dǎo)致零件不能正常工作或過(guò)早出現(xiàn)失效;此外,使用過(guò)程中違章操作、超載、超速、不按時(shí)維修和保養(yǎng)等也會(huì)造成零件過(guò)早出現(xiàn)失效。
機(jī)械零件的主要失效形式有哪些
機(jī)械零件常見的失效有:整體斷裂、過(guò)大的殘余變形、表面破壞以及破壞正常工作條件引起的失效。(一)整體斷裂
零件在受拉、壓、彎、剪、扭等外載荷作用時(shí),由于某一危險(xiǎn)截面上的應(yīng)力超過(guò)零件的強(qiáng)度極限而發(fā)生的斷裂,或者零件在受變應(yīng)力作用時(shí),危險(xiǎn)截面上發(fā)生的疲勞斷裂均屬此類。例如螺栓的斷裂、齒輪輪齒根部的折斷等。
(二)過(guò)大的殘余變形
如果作用于零件上的應(yīng)力超過(guò)了材料的屈服極限,零件將產(chǎn)生殘余變形。機(jī)床上夾持定位零件的過(guò)大的殘余變形,要降低加工精度;高速轉(zhuǎn)子軸的殘余撓曲變形,將增大不平衡度,并進(jìn)一步地引起零件的變形。
(三)零件的表面破壞
零件的表面破壞主要是腐蝕、磨損和接觸疲勞。腐蝕是發(fā)生在金屬表面的一種電化學(xué)或化學(xué)侵蝕現(xiàn)象。腐蝕的結(jié)果是使金屬表面產(chǎn)生銹蝕,從而零件表面遭到破壞。對(duì)于承受變應(yīng)力的零件,還要引起腐蝕疲勞。
以上就是小編對(duì)于機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些,機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些?問(wèn)題和相關(guān)問(wèn)題的解答了,機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些,機(jī)械設(shè)備常見的失效類型有哪些?的問(wèn)題希望對(duì)你有用!

發(fā)表評(píng)論
還沒有評(píng)論,來(lái)說(shuō)兩句吧...