机械零件的主要失效形式说明

机械零件在规定的时间内和规定的条件下不能完成规定的功能，称为失效。机械零件的主要失效形式有以下几种。

1）整体断裂

在载荷的作用下，零件因危险截面上的应力大于材料的极限应力而引起的断裂称为整体断裂，如螺栓的断裂、齿轮轮齿的折断、轴的折断等。整体断裂分为静强度断裂和疲劳断裂两种。静强度断裂产生于静应力下，疲劳断裂则是由于交变应力的作用而引起的。由于机械零件的疲劳断裂往往是在没有明显的预兆下突然发生，因而引起的后果也更为严重。据统计，机械零件的整体断裂中大部分为疲劳断裂。

2）过大的弹性变形或塑性变形

机械零件受载时会产生弹性变形。当弹性变形量超过许可范围时，零件或机器便不能正常工作。弹性变形量过大会破坏零件间相互位置及配合关系，有时还会引起附加动载荷及振动。

对于塑性材料制成的零件，当载荷过大使零件内的应力超过了材料的屈服极限时，零件将产生塑性变形。塑性变形会使零件的尺寸和形状发生永久性改变，使零件不能正常工作。

3）零件的表面破坏

表面破坏是发生在机械零件工作表面上的一种失效。零件的工作表面一旦出现某种表面失效，将破坏表面精度，改变表面尺寸和形状，使运动性能降低、摩擦增大、能耗增加，严重时会导致零件完全不能工作。零件的表面破坏主要是磨损、点蚀和腐蚀。(www.xing528.com)

磨损是在两个接触表面相对运动的过程中，因摩擦而引起零件表面材料丧失或转移的现象。

在变接触应力作用下发生在零件表面的局部疲劳破坏现象称为点蚀。发生点蚀时，零件的局部表面上会形成麻点或凹坑，并且其发生区域会不断扩展，进而导致零件失效。

腐蚀是发生在金属表面的一种电化学或化学侵蚀现象。腐蚀的结果会使金属表面产生锈蚀，从而使零件表面遭到破坏。与此同时，对于承受变应力的零件，还会出现腐蚀疲劳现象。

磨损、点蚀和腐蚀都是随工作时间的延续而逐渐发生的失效形式。对于做相对运动的零件，其接触表面都有可能发生磨损；对于在变接触应力作用下工作的零件，其表面都有可能发生点蚀；对于处于潮湿空气中或与水、汽及其他腐蚀性介质相接触的金属零件，均有可能发生腐蚀。

4）破坏正常工作条件引起的失效

有些零件只有在一定的工作条件下才能正常工作，若破坏了这些必备条件，则将发生不同类型的失效。例如，V带传动当传递的有效圆周力大于带和带轮之间摩擦力的极限值时，将发生打滑失效；高速转动的零件当其转速与转动系统的固有频率相一致时会发生共振，以致引起断裂；液体润滑的滑动轴承当润滑油膜被破坏时将发生过热、胶合、磨损等。