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产品描述

中国船舶重工集团公司第725研究所检测服务平台

随着汽车的不断普及和机械设备事故的频发,汽车的安全性和可靠性逐渐成为人们关注的焦点。论文通过研究汽车零部件失效的类型,丧失功能的原因、特征和规律,提出相应的改进和预防措施,为汽车制造部门提供便于改进制造工艺和汽车设计的反馈信息,进而提高汽车可靠性、使用寿命和维修质量。 关键词:汽车零部件;失效模式;磨损 1.汽车零部件失效的概述 1.1汽车零部件失效的概念 所谓失效是指汽车零部件失去原设计所规定的功能,导致汽车技术状况变差,包括完全丧失原定功能,功能降低和严重损伤等,如果继续使用将会失去安全性和可靠性。因为汽车零部件的技术状况会随着零部件的使用过程逐渐发生变化,因此通过分析汽车零部件的性能恶化过程,然后有针对性的采取改进措施,对于维持汽车的技术水平具有非常重要的作用。 1.2汽车零部件失效的分类 汽车零部件按失效模式分类可以分为:一是磨损,包括粘着磨损、表面疲劳磨损、磨料磨损、微动磨损、腐蚀磨损,如齿轮表面和滚动轴承便面的麻点、曲轴“抱轴”等。二是疲劳断裂,包括低应力高周疲劳、高应力低疲劳周疲劳、热疲劳、腐蚀疲劳,如齿轮轮齿折断、曲轴断裂等。三是腐蚀,包括化学腐蚀、穴蚀、电化学腐蚀,如湿式汽缸套外壁麻点。四是变形,包括过量弹性变形、过量塑性变形和蠕变,如曲轴弯曲、基础件变形等。五是老化,如橡胶轮胎、塑料器件龟裂、变硬等。 失效模式是研究汽车零部件失效的关键,同一个零件可能同时存在集中失效模式。 2.汽车零部件失效的原因 2.1设计制造方面的原因 汽车零部件的设计制造不合理是造车汽车零部件早期失效的主要原因之一。如汽车零部件的材料选择方面,我国GB5216标准规定的齿轮钢淬透性带宽为12HRC,而美国休斯通用公司为8HRC,日本小松为5HRC,远远不及国外汽车生产企业的标准要求。如汽车零部件的设计方面,轴的台阶处直角过渡、过小的圆角半径、尖锐的棱边等造成的应力集中处,都会成为汽车零部件破坏的成因。 2.2工作条件方面的原因 汽车零部件失效工作条件方面的原因主要包括:一是工作环境,由于汽车零件所在环境介质、工作温度、润滑情况、使用状况等因素的影响,极可能会产生磨损或热应力引起的热变形、热膨胀等失效。二是零件受力状况,如齿轮轮齿根部所受的弯曲载荷及表面承受的接触载荷等。 2.3使用维修方面的原因 一是使用方面,如果汽车不重视维修,不能按照规定定期进行检修,汽车长期处于超载、润滑不良,频繁低温冷启动等状态,都会造成汽车零件失效。二是维修方面,主要包括配合情况、汽车维护状况以及零件修理过程中是否出现损伤或缺陷等问题。 3.汽车零部件磨损失效模式 汽车零部件磨损是指汽车在运行过程中,零件与零件之间、周围液体或汽车之间的接触,生产的阻碍运动的效应,它是摩擦效应的一种表现和结果,与零部件所受的应力状态、材料的组织结构、使用与润滑条件等因素相关。磨损的发生往往会使得零件的形状、尺寸以及表面性质等发生变化,从而降低汽车零件的工作性能,但是磨损也有有益的一面,如汽车新零件的磨合,将会增加汽车零件的使用性能。 汽车零部件磨损按表面破坏激励和特征,可以将其分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等类型。其中,粘着磨损和磨料磨损是汽车零部件磨损的主要形式,其他则是只会出现在某种特定条件下。据相关部门统计有超过3/4的汽车零部件失效或报废都源于磨损,因此论文中将重点阐述的磨损失效模式。 3.1粘着磨损 粘着磨损主要是由于金属表面符

  材料失效的原因有很多,比如说由于压力、外部环境,从而导致零部件变形、断裂、腐蚀等等。你可以找些书来看的,如果不想看书又要做原件的失效分析,那么找类似725所失效分析中心这样的检测机构做一下失效分析比较好。   的建立是发达工业革命的一个重要起点,材料的失效分析和预测预防工作在经济发展中占有十分重要的地位,对于材料失效问题的判断和解决能力,代表了一个的科学技术发展水管理水平。磨损、腐蚀和断裂是材料失效的3种主要形式。   材料的疲劳与断裂研究试图寻找材料宏观疲劳断裂行为与微观组织形貌的关系。试图探求材料疲劳与断裂的微观机制。 
  金属(非金属)材料在应力或应变的反复作用下所发生的性能变化叫疲劳;虽然在一般情况下,这个术语特指那些导致开裂或破坏的性能变化。 
  机械构件由于材料疲劳损伤导致的断裂往往没有明显的征兆,因此经常引起巨大的灾难性事故,造成人民生命财产损失。因此各个先进的工业化都非常重视疲劳与断裂的研究。 
  材料疲劳与断裂的研究经历了几个阶段。目前,人们已经认识到在循环载荷作用下,金属多晶材料的许多晶粒内部会出现滑移带。这些滑移带会在疲劳形变中继续变化,并导致形成裂纹,而试样的突然破坏是由某条起主导作用的裂纹向前扩展造成的。   现在,人们可以较好的定量描述裂纹扩展的速率,但是,用材料显微组织的特性可靠的预测其宏观的疲劳断裂性能,还有大量的挑战性的工作需要开展,特别是在新材料迅猛发展的时代。 
 虽然恒定循环应力幅作用下的疲劳破坏是疲劳基本研究的主要内容,但由于工程应用中的服役条件不可避免的含有变幅载荷谱,苛刻环境,低温或高温及多轴应力状态,因此建立能够处理这些复杂服役条件下的可靠寿命预测模型是疲劳研究中棘手的挑战之一。材料疲劳与断裂的研究是材料科学与工程研究领域中的一个重要分支。


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