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      機電設備維修工藝學教案.docx 38頁

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      • 2020-11-19 發布
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        第一 講:【授課日期】 周次】 星期】 教學內容 : 第一章 機械零件失效的模式及其機理 1.1 機械零件的磨損 教學目標 : 1、了解機械零件的磨損的概念。 2、掌握機械零件的磨損的類型。 教學重點 : 1、了解機械零件的磨損的概念。 2、掌握機械零件的磨損的類型。 教學難 點 : 機械零件的磨損的類型。 教學方法 : 講解法,演示法。 教學準備 : 課件,掛圖 課時分配 : 1. 組織教學 : 3' ; 2. 復習提問 : 5' ; 3. 引入新課 : 2' ; 4. 講授新課 : 85' ; 5. 小結作業 : 5' 。 教學過程 : 引入部分 : 據估計,世界上的能源消耗中有 1/3~1/2 是由于摩擦和磨損造成的,因此降低機械磨損就能極大地節約能 源。 教學內容正文 一、金屬零件表面損傷失效 零件的表面損傷破壞主要是磨損、腐蝕和接觸疲勞。腐蝕是發生在金屬表面的一種電化學或化學侵蝕現 象。腐蝕的結果是使金屬表面產生銹蝕,從而使零件表面遭到破壞。與此同時,對于承受交變應力的零 件,還要引起腐蝕疲勞的現象。 1、機械零件的磨損損傷 磨損是兩個接觸表面在作相對運動的過程中表面物質喪失或轉移的現象。通常將磨損分為粘著磨損、磨料 磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損五種形式。 (1)粘著磨損 當構成摩擦副的兩個摩擦表面相互接觸并發生相對運動時,由于粘著作用,接觸表面的材料從一個表面轉 移到另一個表面所引起的磨損稱為粘著磨損。粘著磨損又稱粘附磨損。 (2)磨料磨損 磨料磨損又稱磨粒磨損。它是當摩擦副的接觸表面之間存在著硬質顆粒,或者當摩擦副材料一方的硬度比 另一方的硬度大得多時,所產生的一種類似金屬切削過程的磨損,其特征是在接觸面上有明顯的切削痕 跡。磨料磨損是十分常見又是危害最嚴重的一種磨損。其磨損速率和磨損強度都很大,致使機械設備的使 用壽命大大降低,能源和材料大量損耗。 (3)疲勞磨損 疲勞磨損是摩擦表面材料微觀體積受循環接觸應力作用產生重復變形,導致產生裂紋和分離出微片或顆 粒的一種磨損。 (4)腐蝕磨損 在摩擦過程中,金屬同時與周圍介質發生化學反應或電化學反應,引起金屬表面的腐蝕產物剝的應力一般 都低于材料的屈服強度或抗拉強度,按靜強度設計的標準應該是安全的。但實際中,在重復及交變載荷的 長期作用下,機件或零件仍然會發生斷裂,這種現象稱為疲勞斷裂,它是一種普通而嚴重的失效形式。在 實際失效件中,疲勞斷裂占了較大的比重,約 80%一 90%。 4、環境斷裂 實際上機械零部件的斷裂,除了與材料的特性、應力狀態和應變速率有關外,還與周圍 的環境密切相關。尤其是在腐蝕環境中,材料表面或裂紋邊沿由于氧化、腐蝕或其它過程使材料強度下 降,促使材料發生斷裂??梢钥闯?,環境斷裂是指材料與某種特殊環境相互作用而引起的具有一定環境特 征的斷裂方式。環境斷裂主要有應力腐蝕斷裂、氫脆斷裂、高溫蠕變、腐蝕疲勞斷裂和冷卻斷裂等。 二、金屬零件的變形失效 塑性變形:機械零件在外載荷作用下,當其所受應力超過材料的屈服極限時,就會發生塑性變形。在設計 機械零件時,一般不允許發生塑性變形。機械零件發生塑性變形后,其形狀和尺寸產生永久的變化,破壞 零件間的正常相對位置或嚙合關系,產生振動、噪音、承載能力下降,嚴重時,機械零件,甚至機器不能 正常工作。例如,齒輪的輪齒發生塑性變形,不能滿足正確嚙合條件和定傳動比傳動,在運轉時將產生劇 烈的振動和噪音;彈簧發生塑性變形后,直接導致喪失其功能。 彈性變形:零件在載荷作用下,將發生彈性變形,如彎曲變形、扭轉變形、拉伸變形等。過大的彈性變形 將導致零件失效,如機床主軸彈性變形過大,將造成被加工零件精度下降。 二、金屬零件表面損傷失效 零件的表面損傷破壞主要是磨損、腐蝕和接觸疲勞。腐蝕是發生在金屬表面的一種電化學或化學侵蝕現 象。腐蝕的結果是使金屬表面產生銹蝕,從而使零件表面遭到破壞。與此同時,對于承受交變應力的零 件,還要引起腐蝕疲勞的現象。 1、機械零件的磨損損傷 磨損是兩個接觸表面在作相對運動的過程中表面物質喪失或轉移的現象。通常將磨損分為粘著磨損、磨料 磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損和微動磨損五種形式。 (1)粘著磨損 當構成摩擦副的兩個摩擦表面相互接觸并發生相對運動時,由于粘著作用,接觸表面的材料從一個表面轉 移到另一個表面所引起的磨損稱為粘著磨損。粘著磨損又稱粘附磨損。 (2)磨料磨損 磨料磨損又稱磨粒磨損。它是當摩擦副的接觸表面之間存在著硬質顆粒,或者當摩擦副材料一方的硬度比 另一方的硬度大得多時,所產生的一種類似金屬切削過程的磨損,其特征是在接觸面上有明顯的切削痕 跡。磨料磨損是十分常見又是危害最嚴重的一種磨損。其磨損速率和磨損強度都很大,致使機械設備的使 用壽命大大降低,能源和材料大量損耗。 (3)疲勞磨損 疲

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        • 內容提供方:yusuyuan
        • 審核時間:2020-11-19
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