机电设备故障及零部件失效机理概述.pptx

第一章 机电设备故障及零部件失效机理;第一节 概论 ;关于失效的基本概念;第一节 概论 ;二、故障的分类 ;故障分类;故障分类;故障分类;故障分类;故障分类;故障分类;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;三、故障的规律 ;一些产品的MTBF： 电脑产品规范4000h， 大屏幕投影30000h， 硬盘30000-40000h， 磁盘阵列不低于50000h， 方正笔记本电脑70000h， 长城电源120000h。 ;例： 设有一电子产品工作1000小时，共发生故障5次，求该产品MTBF。 参考答案： MTBF=200h 其故障率为 λ(t)=5/(1×1000)=0.005/h MTBF=1/λ(t) ;◆ 例：某产品MTBF=16万h≈18年 λ=1/MTBF=1/18=5.5% 即：某产品1年内平均1000太设备有55台会出故障。;三、故障的规律 ;故障率曲线;早期故障期;随机故障期;耗损故障期;机械产品在整个寿命期内故障率曲线; 所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触做相互运动的对偶表面，在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。 相接触的物体相互移动发生阻力的现象称为摩擦。摩擦是不可避免的自然现象；磨损是摩擦得必然结果，两者均发生在材料表面。摩擦与磨损相伴产生，造成机械零件的失效。一般机械设备中约有80%的零件因磨损而报废失效。据估计，世界上的能源消耗约有30～50%是由于摩擦和磨损造成。;例：轴承之磨损失效;例：轴承之接触疲劳失效;例：轴承之腐蚀失效;例：轴承之断裂失效;例2：齿轮之齿面磨损;例2：齿轮之轮齿折断;例2：齿轮之齿面点蚀;例2：齿轮之齿面胶合;例2：齿轮之齿面塑性变形;第二节 机械零件的磨损 ;42;磨合阶段;稳定磨损阶段;急剧磨损阶段;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;;2021/9/18;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;2021/9/18;2. 影响接触疲劳磨损的主要因素：;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;2021/9/18;2021/9/18;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ;2021/9/18; 2、影响的主要因素： ◆ 载荷 ◆ 材质性能;第二节 机械零件的磨损 ;第二节 机械零件的磨损 ; 2、影响氧化磨损的主要因素：;3、腐蚀介质来源常有以下方面：;金属的腐蚀在生活中非常普遍;2021/9/18;铜器生锈; 金属跟周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程，即为金属的腐蚀。;一、金属零件的化学腐蚀 金属化学腐蚀是由单纯化学作用引起的腐蚀。 当金属零件表面材料与周围的干燥气体（如O2、Cl2、SO2）或非电解质液体中的有害成分发生化学反应，金属表面形成腐蚀层，在腐蚀层不断脱落又不断生成的过程中，零件便被腐蚀。;金属的化学腐蚀受哪些因素的影响？;做饭用的铁锅日久天长越用越薄, 你知道为什么吗？;第三节 金属零件的腐蚀 ;二、金属零件的电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。（与化学腐蚀不同之处在于腐蚀过程中有电流产生）;H2O+CO2 H2CO3 H++HCO3－;电解质溶液与铁和铁中少量的碳构成了原电池;(2)吸氧腐蚀;Fe2++2OH–=Fe(OH) 2?;析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）;;化学腐蚀与电化学腐蚀的比较;第三节 金属零件的腐蚀 ;第三节 金属零件的腐蚀 ;◆防止电化学腐蚀的措施;思路二：改变本质（合金） 即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。 ;思路三：因势利导 电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。 ;电化学防护法; 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。;2外加电流的阴极保护法原理：;◆防止电化学腐蚀的措施;烤蓝;第三节 金属零件的腐蚀 ;第三节 金属零件的腐蚀 ;第四节 机械零件的变形 ;第四节 机械零件的变形 ;第四节 机械零件的变形 ;第四节 机械零件的变形 ;三、减少变形的措施 变形是不可避免的，我们只能根据它的规