汽車零件的疲勞

1、第四章　汽車零件損傷與檢驗分類,學(xué)習(xí)目的：　　了解汽件零部件磨損的成因及規(guī)律?！　W(xué)會汽件零件檢驗方法和準(zhǔn)確分類。學(xué)習(xí)要求：　　掌握摩擦、磨損、變形和疲勞性損傷的基本概念?！　∧苁炀毜貙⒏鞣N零件的損傷判斷用于故障成因分析?！　α慵臋z驗方法能夠運用于實踐。,第一節(jié)　汽車零件的摩擦,一、摩擦的概念　　兩物體相對運動時，其接觸表面之間產(chǎn)生運動阻力的現(xiàn)象稱為摩擦。該阻力稱為摩擦力?！　《?、摩擦的種類　　按零件表面潤滑狀態(tài)的

2、不同，摩擦可分為干摩擦、液體摩擦、邊界摩擦和混合摩擦四類?！　?．干摩擦 　　摩擦表面間無任何潤滑介質(zhì)隔開時的摩擦稱為干摩擦?！　≡诟赡Σ翣顟B(tài)下，兩零件相互接觸時，其接觸面間將產(chǎn)生分子的相互吸引及凹凸點的相互嵌合，如圖4-1所示。,,,2．液體摩擦　　兩摩擦表面被潤滑油完全隔開時的摩擦稱為液體摩擦?！　?．邊界摩擦　　兩摩擦表面被一層極薄的潤滑油邊界膜隔開時的摩擦稱為邊界摩擦?！　∵吔缒Σ?xí)r，零件表面的邊界膜。

3、是潤滑油中的極性分子靠物理吸附和電子交換在零件表面上形成的一層定向排列的分子?xùn)?，如圖4-2所示。它既不是液體，也不是固體，通常只有幾個分子厚。　　4．混合摩擦　　兩摩擦表面間干摩擦、液體摩擦和邊界摩擦混合存在時的摩擦稱為混合摩擦。,第二節(jié)　汽車零件的磨損,一、磨損的概念　　零件摩擦表面的金屬在相對運動過程中不斷損失的現(xiàn)象稱為磨損。　　二、磨損的分類　　磨損是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，根據(jù)零件磨損原理的不同，磨損可分為：磨料

4、磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損四類。　　1．磨料磨損　　摩擦表面間存在硬質(zhì)顆粒所引起的磨損，稱為磨料磨損。　　2．粘著磨損　　由于摩擦表面間接觸點的粘著作用，使零件表面的金屬發(fā)生轉(zhuǎn)移而引起的磨損，稱為粘著磨損。,,3．疲勞磨損　　在交變接觸應(yīng)力的作用下，零件表層產(chǎn)生疲勞剝落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損?！　〖儩L動及滾動與滑動并存的摩擦表面，是在周期性變化的接觸壓應(yīng)力的作用下工作的。交變接觸載荷的反復(fù)作用。將使零件表層因反復(fù)的彈性及

5、塑性變形而疲勞，導(dǎo)致零件表層的薄弱部位首先產(chǎn)生微裂紋。隨后，微裂紋沿著與零件表面呈銳角（最大切應(yīng)力方向）的方向擴展。同時，當(dāng)潤滑油浸入裂紋內(nèi)部時，若零件的滾動方向與裂紋的方向一致，當(dāng)滾動體封閉裂紋口時，堵在裂紋里的潤滑油。在滾動擠壓力的作用下，對裂紋有劈開的作用，使裂紋的擴展速度加快，如圖4-4所示。當(dāng)裂紋擴展到一定程度后，便從零件表層剝落下來，在零件表面上形成點狀或片狀凹坑，成為疲勞磨損（點蝕）。,4．腐蝕磨損 　　零件摩擦表面

6、由于外部介質(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)作用而引起的磨損，稱為腐蝕磨損。腐蝕磨損可分為化學(xué)腐蝕磨損、電化學(xué)腐蝕磨損、微動磨損和穴蝕四種狀態(tài)。 　　1）化學(xué)腐蝕磨損　　由于金屬直接與外部介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起磨損稱為化學(xué)腐蝕磨損?！　?）電化學(xué)腐蝕磨損　　由于金屬在外部介質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而引起的磨損稱為電化學(xué)腐蝕磨損。　　3）微動磨損　　零件的過盈配合部位在交變載荷或振動的作用下所發(fā)生的磨損稱為微動磨損?！　?）穴蝕　　與液體相對運動

7、的固體表面，因氣泡破裂產(chǎn)生的局部高溫及沖擊高壓所引起的疲勞剝落現(xiàn)象稱為穴蝕。,,三、影響汽車零件磨損的因素及磨損規(guī)律　　1．影響汽車零件磨損的因素　　1）材料性質(zhì)的影響　　2）加工質(zhì)量的影響　　零件的加工質(zhì)量主要是指其表面粗糙度和幾何形狀誤差?！　?）工作條件的影響　　工作條件主要是指零件工作時的潤滑條件、滑動速度、單位壓力及工作溫度等。,,2、汽車零件的磨損規(guī)律　　零件的磨損是不可避免的，工作條件不同引起零件磨損的原因也

8、就有所不同，但各種零件的磨損卻都具有一定的共同規(guī)律。這種規(guī)律稱為零件的磨損特性。遵循該磨損規(guī)律的曲線稱為磨損特性曲線，如圖4-7所示。由圖中可以看出，零件的磨損可分為以下三個階段：　　第一階段為磨合期（曲線O＇a）　　第二階段為正常工作期（曲線ab）　　第三階段為極限磨損期（曲線b點以后）　　由圖中可知，降低磨合期的磨損量，減緩正常工作期的磨損，推遲極限磨損期的來臨，可延長零件的使用壽命，如圖4-7中虛線所示。,第

9、三節(jié)　汽車零件的變形和疲勞,一、汽車零件的變形　　1．零件變形的危害　　汽車零件的變形，特別是各總成基礎(chǔ)件的變形。將導(dǎo)致各零件正常的配合性質(zhì)被破壞，潤滑條件變差，并產(chǎn)生一定的附加載荷，使零件的磨損加劇，使用壽命降低，甚至導(dǎo)致各零件不能正常運動?！　?．零件變形的原因　　1）殘余內(nèi)應(yīng)力的影響　　2）外載荷的影響　　3）溫度的影響　　4）使用及維修的影響,,二、汽車零件的疲勞　　零件在較長的時間內(nèi)由于交變載荷的作用，性能變壞

10、，甚至產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞。汽車上零件的裂紋及斷裂，絕大多數(shù)是由疲勞引起的?！　?．零件疲勞的原因　　零件在交變載荷作用下的疲勞，主要是由于應(yīng)力集中引起的?！　?．零件疲勞斷裂的特點　　零件的疲勞斷裂不同于靜載荷作用下的斷裂，它是在疲勞裂紋擴展到一定程度后突然發(fā)生的。其斷裂面可分為明顯地兩個區(qū)域，如圖4-8所示?！　。?）疲勞裂紋區(qū)　?。?）最后斷裂區(qū),第四節(jié)　零件的檢驗分類,一、零件的檢驗　　對零件進行檢驗的方法

11、有許多，可分為檢視法、測量法和探傷法三類?！　?．檢視法　　檢視法是指由檢驗人員通過感官掌握零件的損傷情況，并根據(jù)經(jīng)驗判斷零件是否可用。　　2．測量法．　　測量法是指利用量具或測量儀器測出零件的現(xiàn)有尺寸及形位公差值，與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的容許使用值進行對比，確定零件能否繼續(xù)使用?！　?．探傷法　　探傷法主要是對零件表面的微細(xì)裂紋及內(nèi)部隱傷進行檢驗。生產(chǎn)中常用的探傷方法有磁力探傷、浸油敲擊、熒光探傷、超聲波探傷及水壓試驗等。,,生

12、產(chǎn)中常用的探傷方法有磁力探傷、浸油敲擊、超聲波探傷等?！　?）磁力探傷　　磁力探傷由于檢驗準(zhǔn)確、迅速而被廣泛采用，其原理是：將被檢驗的零件置于電磁場中，使零件被磁化。如果零件表面或內(nèi)部存在裂紋、孔隙等缺陷，磁力線通過被檢驗的零件時，在磁阻較大的缺陷部位將發(fā)生偏散或被中斷，從而形成磁極，如圖4-9所示。,2）浸油敲擊法　　浸油敲擊法檢驗是先將零件放入煤油或柴油中浸泡片刻，取出后將表面擦干，撤上一層白粉，然后用小錘輕輕敲擊零件的非工作

13、面，如果零件表面有裂紋，浸入裂紋中的油便會因受振動而被擠出，使裂紋處白粉變黃?！　《?、零件的分類　　根據(jù)檢驗結(jié)果，零件可分為可用零件、需修零件和報廢零件三類?？捎昧慵侵阜闲蘩砑夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可以繼續(xù)使用的零件；需修零件是指不符合修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但通過修理能使其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)濟合算的零件；報廢零件是指不符合修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且無法修理或無修理價值的零件。,復(fù)習(xí)試題,一、選擇題　　1、在汽車機械部件的實際工作中，零件在———— 狀態(tài)下工作。

14、　　A、干摩擦 B、液體摩擦 C、邊界摩擦 D、混合摩擦　　2、降低磨損中———— 階段的磨損量可延長零件使用壽命?！　、正常工作期 B、極限磨損期 C、磨合期　　3、水壓試驗屬于零件檢驗中的———— ?！　、檢視法 B、測量法 C、探傷法　　二、填空題　　1、按零件表面潤滑狀態(tài)的不同，摩擦可分為 ————

15、、 ———、 ———— 、 ———— 等四類。,2、零件的磨損主要分為———— 、 ———— 、 ———— 、 ———— 四類?！　?、———————————————叫穴蝕?！　?、零件的磨損主要分為———— 、 ———— 、 ———— 三個階段。　　5、對零件的檢修主要有 ———— 、 ———— 、 ———— 三類方法。根據(jù)檢驗結(jié)果，零件可分 ———— 、 ———— 、 ———— 三類?！　∪?、簡