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1、第一章 汽车零件的损伤,第一节 零件的磨损第二节 零件的变形第三节 零件的蚀损第四节 零件的疲劳断裂,汽车零件的损伤的类型,零件的磨损,零件的变形,零件的蚀损,零件的疲劳断裂,第一节 零件的磨损,零件工作表面的物质由于表面相对运动而不断损失的现象，称为零件的磨损;磨合阶段：磨损速度由大逐渐变小稳定磨损阶段：磨损极为缓慢而稳定剧烈磨损阶段：磨损进程十分迅速,下一页,返回,为什么零件会出现磨损，磨损的原理是什么？,零件的磨损的机理,一、磨料磨损磨料磨损是由硬的颗粒或硬的突起物，在摩擦过程中引起零件工作面材料脱离的现象。,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,1.微量切削假说由磨粒的棱角在外力作
2、用下，对零件表面的切削过程引起的。2.疲劳破坏假说由于在磨料颗粒冲刷动能和交变正向压力作用下，使塑性材料的表面挤出层状或鳞片状剥落物，脆性材料的表面产生裂纹，引起表面疲劳碎片脱落。3.压痕假说在磨料颗粒的正向应力作用下，压人零件工作表面时，零件表面层的材料发生塑性流动。因塑性流动而凸起时表面层材料很容易磨损，从而产生呈片状、层状的脱落。,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,影响磨料磨损的因素有:磨料零件表面的材料单位压力,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,二、黏着磨损摩擦副相对运动时，接触表面的材料从一个表面转移到另一个表面的现象称为黏着磨损。,上一页,下一页,返回,第一节 零件
3、的磨损,影响黏着磨损的因素有:零件的材料负载的大小摩擦副的滑动速度摩擦副表面的粗糙度和温度的影响。减轻和防止黏着磨损的措施有:合理选择材料;保持良好的润滑;进行表面处理;提高修理质量。,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,三、表面疲劳磨损在齿轮、滚动轴承、钢轨与轮箍及凸轮副的摩擦过程中由于交变接触压应力的作用，使材料表面疲劳而产生物质损失的现象称为表面疲劳磨损，简称疲劳磨损。,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,出现初始裂纹润滑剂楔人裂纹之中滚动物体将裂纹自封住润滑剂润滑剂使裂纹内壁产生巨大的压力在载荷反复作用下而折断，形成痘斑状凹坑。,上一页,下一页,返回,第一节 零件的磨损,表
4、面疲劳磨损的影响因素有:零件材料表面硬度表面粗糙度润滑油的黏度,上一页,下一页,返回,合理选择润滑剂,合理选用材料,提高零件表面的硬度和减少粗糙度,第一节 零件的磨损,四、氧化磨损与微动磨损1.氧化磨损当摩擦副一方的凸起部分形成氧化膜氧化膜在遇到第二个凸起部分时有可能剥落新露出来的金属表面重新被氧化反复形成的过程就是氧化磨损。,第一节 零件的磨损,2.微动磨损在零件的嵌合部位、静配合处，产生微小的滑动表面上产生大量的微小氧化物磨损粉末兼有氧化磨损、磨料磨损和黏着磨损的作用形成蚀坑(即咬蚀),上一页,下一页,返回,第二节 零件的变形,零件质点位置的变化，使零件尺寸和形状发生改变的现象称为零件的变
5、形。,下一页,返回,气缸体变形可能引起气缸轴线与曲轴轴线的不垂直度,第二节 零件的变形,变速器壳体变形将引起上、下轴承座孔轴线的不平行度和前、后两端面的不平度的变化;桥壳变形将引起桥壳轴中心线的变化。由于基础零件的变形，破坏了组装在这个基础零件上的所有零件的相互关系，使它们的使用寿命缩短很多。,上一页,下一页,返回,第二节 零件的变形,一、零件变形的原因内应力外载荷温度,上一页,下一页,返回,1.内应力对零件毛坯未进行时效处理或时效处理不当，引起材料内部组织结构变化产生内应力造成的。零件在从高温冷却下来的过程中，由于零件连接部分体积变化不均匀且互相牵制，会产生内应力。,第二节 零件的变形,2.
6、外载荷零件在使用过程中，由于外载荷的作用，也可能产生引起破坏配合表面正确位置的变形，尤其是在汽车满载或超载时，在恶劣的道路条件行驶，对基础零件的个别部位变形影响更大。,上一页,下一页,返回,第二节 零件的变形,3.温度金属材料的弹性极限随温度的升高而降低，同时，在高温作用下内应力松弛现象严重，所以在温度较高的条件下工作的零件更容易变形。如气缸体在外载荷和高温的共同作用下，往往产生变形，从而破坏其配合表面的正确位置。,上一页,下一页,返回,第二节 零件的变形,二、减轻变形危害的措施设计、制造、修理、使用等多方面来考虑。变形是不可避免的，只能减轻它的危害。,上一页,返回,第三节 零件的蚀损,汽车零
7、件的蚀损包括零件的腐蚀和穴蚀。一、零件的腐蚀零件受到周围介质的化学作用或电化学作用而引起的损坏现象叫做零件的腐蚀。,下一页,返回,腐蚀机理,1.化学腐蚀化学腐蚀是指在没有电流产生的情况下发生的腐蚀。金属与外界介质直接发生化学反应而引起的损坏。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,2.电化学腐蚀电化学腐蚀指金属与介质发生电化学反应而引起的破坏。金属与电解溶液相接触，形成原电池，其中电位较低的部分遭受腐蚀。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,3.高温氧化腐蚀金属与空气起作用形成氧化膜，无需腐蚀介质。高温的情况下，膜层将出现裂缝和孔隙，氧化不断继续下去。典型例子是缸盖气门口及燃烧室附近
8、组织的烧损。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,(二)腐蚀的影响因素金属的特性金属的成分零件表面形状温度介质环境的温度和湿度润滑剂,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,(三)减轻腐蚀的措施1.合理设计正确选择材料，选用具有一定耐腐蚀能力的材料，在结构设计上避免形成腐蚀电池的条件，选择合适的表面粗糙度减少腐蚀危害。2.覆盖保护层电镀、喷镀、刷镀等;,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,3.电化学保护用一个比零件材料化学性能更活泼的金属铆在零件上，这样零件就不发生腐蚀了。4.介质处理在腐蚀性介质中加人少量能减少腐蚀速度的物质以减轻腐蚀，这种加入物叫做缓蚀剂。5.提高修理质量，加
9、强润滑工作提高修理质量，加强润滑工作等，都可以改善抗腐蚀性能。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,二、穴蚀(一)穴蚀机理柴油机湿式缸套外壁与冷却水接触的表面上发生一些针状孔洞，孔洞逐渐扩大和深化，形成裂缝或深孔，直至破坏或穿透，这种破坏现象称为穴蚀，又称为气蚀。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,(二)影响和减少穴蚀的因素缸套高频振动而引起。1.结构适当增加缸套壁厚，提高刚度，可降低振动强度。选用耐穴蚀性能好的材料。减少缸套外表面的粗糙度，从而减少气泡形成的条件，减少穴蚀。,上一页,下一页,返回,第三节 零件的蚀损,2.修理与使用安装缸套要避免倾斜，以保证同心度，使缸体上部凸肩
10、装配受力均匀，以减轻活塞对缸套冲击和振动，从而减轻穴蚀。防止活塞偏缸，可减轻振动和穴蚀。减小活塞与缸套及缸套与缸体的配合间隙控制水温度在30-35为宜彻底清除水套的污垢，保证冷却水循环畅通冷却水含杂质要少，可减少真空气泡的形成。减小发动机工作的粗暴性和最大爆发压力值,上一页,下一页,返回,第四节 零件的疲劳断裂,疲劳断裂是机械零件失效的重要原因。,下一页,返回,第四节 零件的疲劳断裂,一、疲劳断裂的基本原理零件在使用中发生的断裂，绝大多数是疲劳断裂，零件疲劳断裂一般分为裂纹萌生(成核)阶段、疲劳扩展第一阶段、疲劳扩展第二阶段和瞬时断裂阶段。,上一页,下一页,返回,第四节 零件的疲劳断裂,1.劳裂纹萌生(成核)阶段2.劳裂纹的扩展3.瞬时断裂阶段,上一页,下一页,返回,第四节 零件的疲劳断裂,二、减轻疲劳断裂危害的措施影响疲劳断裂的因素是多方面的。减轻疲劳断裂危害是设计人员、工艺人员、使用和修理人员的共同职责。同时，也只有在深人研究疲劳断裂机理、充分认识疲劳断裂的规律之后，才能根据这些知识提出减轻疲劳断裂危害的有效措施。,上一页,返回,小结,介绍汽车零件的损伤规律，为了解汽车零件损伤形式以及汽车故障的一般形式打下理论基础，同时也为分析和查找汽车故障打下理论基础。,
