第5章汽车零件失效理论(汽车维修).pptVIP

⑶工作条件 工作条件是指零件工作时的润滑条件、运动速度、单位压力以及工作温度等。 ?润滑条件 减小摩擦与磨损的有效方法是在摩擦副之间建立并保持流体润滑，使两摩擦表面完全被油膜隔开。保证流体润滑的条件： ?以适当的压力供给必须的润滑油； ?配合副表面的几何形状、尺寸及配合间隙能适应工作载荷、相对运动速度和润滑油粘度的要求； ?选择粘度适度和粘温特性好的润滑油并定期更换；在润滑油中加入油性和极压添加剂，能大幅度提高润滑油膜的吸附能力以及油膜强度。 ?运动速度 ?零件相对运动速度的提高，有利于润滑油膜的形成，使磨损减轻； ?零件相对运动速度过快，使摩擦产生的热量增加并不能及时散去，会导致润滑油粘度下降，油膜变薄，承载能力降低，出现边界摩擦甚至干摩擦，加剧零件磨损。 ?单位压力 零件表面上单位压力升高，零件的磨料磨损增加。当 载荷超过油膜的承载能力时，摩擦表面的油膜将被破坏，引起粘着磨损。 ?工作温度 ?温度过高，使润滑油粘度下降，油膜变薄，磨损增加； ?温度过低，腐蚀性介质更容易冷凝于零件表面，使腐蚀磨损增加。 6、走合里程的规定 走合期的长短取决于零件加工精度、装配质量、润 滑油品质、运行条件、驾驶技术，一般制造厂都有明确的规定。 较多车的行驶里程为2000±500km，相当于40～60个工作小时。 也有部分品牌的车的走合期规定较长 四、汽车零件的腐蚀 零件受周围介质作用而引起的损坏称为零件的腐蚀。 按腐蚀机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，汽车上约20％的零件因腐蚀面失效。 1.化学腐蚀 ⑴概念 金属零件与介质直接发生化学作用而引起的损伤称为化学府蚀。 金属在干燥空气中的氧化以及金属在不导电介质中的腐蚀等均属于化学腐蚀。 ⑵失效机理 化学府蚀过程中没有电流产生，通常在金属表面上形成一层腐蚀产物膜，如铁在干燥空气中与空气中的氧作用： ?铝合金零件表面形成的氧化铝膜； ?发动机活塞环镀铬后，因铬和铬的氧化物硬度高，氧化 铬膜不易磨掉，从而大大提高了其耐腐蚀磨损的性能。 这层氧化膜的性质决定化学腐蚀速度： ?如果氧化膜疏散的、不完整的，强度、塑性都较差，膨 胀系数和基体金属相差较大，则氧化膜很容易从基体金 属上脱落，而基体金属就会很快被氧化，从而使金属的 腐蚀速度加快； ?如果氧化膜是完整的，强度、塑性都很好，膨胀系数和 金属相近，膜与金属的粘着力强，它就有保护金属、减 缓腐蚀的作用。如： 2.电化学腐蚀 ⑴概念 金属与介质发生电化学反应而引起损坏的现象。 电化学腐蚀是两种不同的金属在一个导电溶液中形成 一对电极，产生电化学反应而发生腐蚀作用，使充当阳 极的金属被腐蚀。其持点是在金属不断遭到腐蚀的同时还 有电流产生，如金属在酸、碱、盐溶液及潮湿空气中的腐 蚀等。 ⑵失效机理 引起电化学腐蚀的原因是金属与电解质相接触，由于 离子交换，产生电流形成原电池，这种原电池，由于电流 无法利用，使阳极金属受到腐蚀，称为腐蚀电池。 阳极反应： 阴极反应： ⑶防止化学腐蚀的方法 在汽车零件中，主要采用覆盖层的方法来防止化学腐蚀。 ?金属性覆盖层：镀铬、镀锡、镀铜等； ?非金属性覆盖层：表面涂漆、包覆塑料层等； ?用化学或电化学方法，在零件表面生成一层致密的保护膜。如： ?发蓝——生成一层氧化膜； ?磷化——生成一层磷化膜。 五、汽车零件的老化 橡胶、塑料制品和电子元件等汽车用零件，随着时间的增长，原有的性能会逐渐衰退称为老化现象。 这类元件、制品不论工作与否，老化现象都会发生，如橡胶轮胎、塑料器件等长期贮存也会发生龟裂、变硬等老化症状。 六、汽车零件的疲劳断裂 零件在交变应力作用下，经过较长时间工作而发生的断裂现象称为疲劳断裂。 疲劳断裂是汽车零部件中常见的失效方式之一，也是危害性最大的一种失效方式。 1.疲劳断裂失效的分类 无裂纹零件的疲劳断裂失效 零件中不存在预裂纹，疲劳由裂纹形成、扩展及最终断裂三个基本过程构成。多发生在经过良好加工的零件上，如曲轴、连杆、齿轮等。 疲劳断裂失效 裂纹零件的疲劳断裂失效 零件中有预裂纹存在，疲劳过程是预裂纹扩展的过程。多发生在各种大构件中，在汽车零件中较少发生。 高周疲劳 应力循环次数Nf≥104 高周疲劳 应力循环次数Nf≥104 应力循环作用 金属内部出现滑移线 滑移带 加宽、加深 组成 表面出现挤出带和挤入槽 疲劳裂纹核