机械零件失效的原因分析与优化

失效原因有多种，在实际生产中，零件失效很少是由于单一因素引起的，往往是几个因素综合作用的结果。归纳起来可分为设计、材料、加工和安装使用4个方面。可能的原因有如下几点。

1.设计原因

一是由于设计的结构和形状不合理导致零件失效，如零件的高应力区存在明显的应力集中源(各种尖角、缺口、过小的过渡圆角等)；二是对零件的工作条件估计失误，如对工作中可能的过载估计不足，使设计的零件的承载能力不够。

2.材料方面的原因

选材不当是材料方面导致失效的主要原因。最常见的是设计人员仅根据材料的常规性能指标来作出决定，而这些指标根本不能反映出材料所受某种类型失效的作用力，材料本身的缺陷(如缩孔、疏松、气孔、夹杂、微裂纹等)也导致零件失效。

3.加工方面的原因(www.xing528.com)

由于加工工艺控制不好会造成各种缺陷而引起失效，如热处理工艺控制不当导致过热、脱碳、回火不足等；锻造工艺不良出现带状组织、过热或过烧现象等；冷加工工艺不良造成光洁度太低，刀痕过深、磨削裂纹等都可导致零件的失效。

有些零件加工不当造成的缺陷与零件设计有很大的关系，如热处理时的某些缺陷。零件外形和结构设计不合理会促使热处理缺陷的产生(如变形、开裂)。为避免或减少零件淬火时发生开裂，设计零件时应注意:①截面厚薄不均匀，容易在薄壁处开裂；②结构对称，尽量采用封闭结构以免发生大的变形；③变截面处均匀过渡，防止应力集中。

4.安装使用与失效

零件安装时，配合过紧、过松、对中不良、固定不紧，或操作不当均可造成使用过程中失效。