第2章 汽车零件失效.ppt

* 第二章 汽车零件失效 一、汽车技术状况的变化 1.汽车技术状况的分类 （1）汽车完好技术状况 （2）汽车不良技术状况 2.汽车的工作能力与汽车故障 3.汽车技术状况变化外观症状 （1）汽车动力性变差 （2）汽车燃料消耗量和润滑油耗量显著增加 （3）汽车制动性能变差 （4）汽车操纵稳定性能变差 （5）汽车排放和噪声超限 （6）汽车出现异响和异常振动 （7）汽车的可靠性变差，汽车因故障停驶的时间增加 第一节 汽车失效规律 二、汽车失效规律 1.汽车技术状况变化的类型 （1）渐进性 （2）突发性 三、汽车失效的主要原因 1.汽车零件的耗损 原因：各组件的相互作用 2.使用条件对汽车技术状况的影响 （1）道路条件：道路状况和断面形状 （2）运行条件：交通流量 （3）运输条件：非稳定工况下工作 （4）气候条件：环境温度、环境湿度和风速 （5）维修水平 一、汽车失效类型 磨损、疲劳断裂、腐蚀、变形、老化 二、汽车零件磨损 1.汽车零件的摩擦 概念：两物体相对运动使其接触表面间产生运动阻力的现象。 分类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦、混合摩擦 1）干摩擦：摩擦表面无任何介质隔开 2）液体摩擦：两摩擦表面被润滑油完全隔开 3）边界摩擦：两摩擦表面被一层极薄的边界膜隔开 4）混合摩擦：干摩擦、液体摩擦和边界摩擦混合存在 第二节 汽车零部件失效分析 二、汽车零件磨损 2.汽车零件的磨损 概念：零件摩擦表面金属在相对运动过程中不断损失的现象。 分类：磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损 1）磨料磨损：摩擦表面存在硬质颗粒引起的磨损 磨料磨损形式： ①疲劳剥落或塑性挤压 ②擦痕 磨料磨损的影响因素： ①磨料在摩擦表面间经过的距离和速度 ②磨料与金属表面间的相互作用力 ③零件硬度 ④磨料硬度 ⑤磨料颗粒的大小 减轻磨料磨损的措施： 注意防尘，注重过滤，增加零件的抗磨性能，提高零件表面的硬度。 2）粘着磨损： 作用机理：零件微观不平 静压力大 油膜、氧化膜被破坏 产生变形 零件间吸引力增强。 粘着磨损的影响因素： ①材料特性的影响 ②零件表面粗糙度的影响 ③润滑油的影响 ④运动速度和单位面积上压力的影响 3）疲劳磨损： 分类：①非扩展性疲劳磨损 ②扩展性疲劳磨损 疲劳磨损机理： 交变载荷的反复作用，使零件表层因反复的弹性及塑性变形而疲劳，导致表层薄弱部位首先产生微裂纹；当润忽悠侵入裂纹内部，若零件滚动方向与裂纹方向一致，使裂纹的扩展速度加快，金属便从零件表层剥落下来，在零件便面上形成点状或片状凹坑，成为疲劳磨损 4）腐蚀磨损： 概念：零件摩擦表面由于外部介质的作用，产生化学或电化学的反应而引起的磨损。 分类： ①化学腐蚀磨损：发生化学反应 ②电化学腐蚀磨损：发生电化学反应 ③微动磨损：过盈配合、交变载荷或振动作用 ④穴蚀：气泡破裂产生的局部高压和局部高温 3.影响汽车零件磨损的因素及磨损规律 （1）影响因素 1）材料性质的影响 2）加工质量的影响 3）工作条件的影响 （2）磨损规律 三阶段 1）第一阶段，磨合期 2）第二阶段，正常工作期 3）第三阶段，极限磨合期 三、汽车零件的腐蚀 1.化学腐蚀失效机理 概念：金属零件与介质直接发生化学作用而引起的损伤。 过程中不产生电流；有利有弊 2.电化学腐蚀失效机理 基本特点：过程中有电流产生 微电池：形成局部腐蚀电池 析氢反应：析出氢气 燃气反应：低温腐蚀（电化学） 高温腐蚀（化学） 防止电化学腐蚀的方法，在汽车上主要是用覆盖层保护。 覆盖层有金属性的，如镀铬、镀锡，也有非金属性的，如油漆、塑料。 有的零件用化学或电化学方法在表面生成一层致密的保护膜。发蓝是生成一层氧化膜，磷化是生成一层磷化膜。 3.汽车零件的老化 橡胶、塑料制品和电子元件等零件在使用过程中会发生原有性能衰退的现象。 四、汽车零件的疲劳 1.疲劳断裂失效的分类 2.疲劳断裂失效机理 疲劳断裂过程： （1）疲劳裂纹的萌生 在交变载荷下，金属零件表面产生不均匀滑移，金属内的非金属夹杂物和应力集中等可能是产生疲劳裂纹核心的策源地。 疲劳断裂过程： （2）疲劳裂纹的扩展 两个阶段 1）在交变应力作用下，裂纹沿最大切应力方向的晶面向内扩展