机械零件的工作能力和失效形式详解

机械零件由于某种原因不能正常工作时称为失效。

机械零件的工作能力是指在一定的运动、载荷和环境条件下，在预定的使用期限内，不发生失效，安全实现规定功能的限度。通常，此限度是对载荷而言，所以习惯上亦称承载能力。机械零件有如下主要失效形式：

1.断裂

零件在受外载荷作用时，某一危险截面上的应力超过零件的强度极限时，会发生脆性断裂，或零件在变应力作用下会发生疲劳断裂，如轴的断裂、齿轮轮齿的断裂等。

2.工作表面点蚀

零件的工作表面长期受接触变应力作用时，在其表面会产生疲劳裂纹，从而引起表层金属的点状剥落，这就是点蚀，如齿轮的齿面点蚀、轴承滚道的点蚀等。点蚀会引起振动、冲击和噪声，使机器的运转精度下降。

3.塑性变形

作用在零件上的应力超过了材料的屈服极限后，零件会产生塑性变形。塑性变形过大，会改变零件的正确工作位置，引起运转不平衡，产生振动等。(www.xing528.com)

4.过大的弹性变形

零件的弹性变形虽然是可以恢复的，但过大的弹性变形也会影响零件的正常工作。如机床主轴的弯曲弹性变形过大，不仅会引起振动，而且会使轴的回转精度降低，造成被加工零件的质量严重下降。

5.磨损

两个接触的并做相对运动的工作表面可能会发生磨损现象。工作表面的过度磨损会影响机器的工作性能，会使运动不连续而引起冲击，随着材料的丧失会削弱零件的强度。

6.失去振动稳定性

对于高速旋转的零件，当作用在其上的周期性干扰力的频率与零件的固有频率接近时，会产生共振，导致振幅急剧增大，这种现象称为失去振动稳定性。共振会使零件甚至机器在短时间内遭到致命破坏。

机械零件可能的失效形式很多，归纳起来主要有几个方面的问题：强度问题（断裂、点蚀、塑性变形）、刚度问题（弹性变形）、耐磨性问题（磨损）和振动稳定性问题。机械零件在工作中到底会出现哪种形式的失效，与很多因素有关，比如材料、使用条件、受载状况等，要根据具体情况认真分析，找出其主要的失效形式。