Häufige Ausfallarten und Ursachen von Maschinenteilen
Das Versagen von Maschinenteilen bezieht sich auf den teilweisen oder vollständigen Verlust der Konstruktionsfunktion des Teils während der Verwendung des Teils. Die Teile sind vollständig zerstört und können nicht mehr funktionieren, oder die Teile wurden stark beschädigt, wenn sie weiter funktionieren, verlieren sie ihre Sicherheit; oder obwohl sie sicher arbeiten können, aber die Konstruktionsgenauigkeit verloren haben usw., werden alle Phänomene als Fehler betrachtet.
Um einem Bauteilversagen vorzubeugen, sollte folgende Schadensanalyse am Bauteil durchgeführt werden, nämlich durch Beurteilung der Versagensform des Bauteils, Bestimmung des Versagensmechanismus und der Ursache des Bauteils, gezielte Materialauswahl, Bestimmung einer sinnvollen Verarbeitungsweg und schlägt Maßnahmen vor, um Fehler zu vermeiden.
Die Ausfallart von Maschinenteilen
Die üblichen Versagensarten von Maschinenteilen können in drei Arten unterteilt werden: Versagen durch übermäßige Verformung, Versagen durch Bruch und Versagen durch Oberflächenbeschädigung.
(1) Versagen durch übermäßige Verformung
Das Versagen eines Teils wird durch übermäßige Verformung verursacht, die den zulässigen Bereich überschreitet. Es umfasst hauptsächlich Versagensformen wie übermäßige elastische Verformung, plastische Verformung und Kriechen, die bei hohen Temperaturen auftreten.
(2) Bruchversagen
Ein Phänomen, bei dem Teile aufgrund von übermäßiger Belastung oder Ermüdungsschäden in zwei oder mehr nicht verbundene Teile getrennt werden. Der Bruch ist die schwerwiegendste Form des Versagens. Es umfasst duktiles Bruchversagen, Niedrigtemperatur-Sprödbruchversagen, Ermüdungsbruchversagen, Kriechbruchversagen und Umweltbruchversagen.
(3) Oberflächenbeschädigungsfehler
Wenn die Teile arbeiten, wird aufgrund der relativen Reibung der Oberfläche oder der Korrosion des Umgebungsmediums die Oberfläche der Teile beschädigt oder die Größe ändert sich und verursacht den Ausfall. Es umfasst hauptsächlich die Formen des Oberflächenverschleißversagens, des Korrosionsversagens und des Oberflächenermüdungsversagens.
Es muss darauf hingewiesen werden, dass die gleichen Maschinenteile oft in mehr als einem Fehlermodus arbeiten. Im Allgemeinen spielt jedoch immer eine Methode die Hauptrolle, wenn die Teile versagen. Das Kernproblem der Fehleranalyse besteht darin, die Hauptfehlerarten herauszufinden.
Ausfallursachen von Maschinenteilen
Es gibt viele Faktoren, die den Ausfall von Maschinenteilen verursachen und relativ komplex sind, einschließlich der strukturellen Konstruktion der Teile, der Materialauswahl, der Materialverarbeitung und -herstellung, der Produktmontage und der Wartung.
(1) Unangemessenes Design
Dies bezieht sich hauptsächlich auf die falsche oder unzumutbare Struktur und Form von Teilen, wie z. B. Lücken in Teilen, kleine Bogenecken, Übergangsbereiche unterschiedlicher Form usw. Andererseits bezieht es sich auf die Unterschätzung der Arbeitsbedingungen und Überlastbedingungen der Teile, was zu einer unzureichenden tatsächlichen Arbeitskapazität der Teile führt, was zu einem frühen Ausfall der Teile führt.
(2) Unangemessene Materialauswahl
Bei der Konstruktion wurde der Ausfallmodus des Teils falsch beurteilt, und die ausgewählte Materialleistung konnte die Anforderungen der Arbeitsbedingungen nicht erfüllen; der auf der Materialauswahl basierende Leistungsindex spiegelte nicht die Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber dem tatsächlichen Versagensmodus wider, und das falsche Material wurde ausgewählt; die Qualität des ausgewählten Materials war zu schlecht, unqualifizierte Zusammensetzung oder Leistung, die dazu führt, dass die Konstruktionsanforderungen nicht erfüllt werden, usw. sind allesamt unangemessene Materialauswahl.
(3) Unangemessene Verarbeitungstechnologie
Eine unsachgemäße Verarbeitungstechnologie von Teilen kann verschiedene Defekte verursachen, die zu einem frühen Ausfall von Teilen während des Gebrauchs führen. Beispielsweise traten beim Warmumformen Überhitzung, Überbrennen und bandartige Strukturen auf; Entkohlung, Verformung und Rissbildung traten während der Wärmebehandlung auf; Bei der Kaltumformung traten tiefe Messerspuren und Schleifrisse auf.
(4) Unsachgemäße Installation und Verwendung
Der Montage- und Installationsprozess entspricht nicht den technischen Anforderungen, wie z. B. zu fest, zu locker, ungenaue Ausrichtung, instabile Befestigung usw., kann dazu führen, dass die Teile nicht funktionieren oder vorzeitig ausfallen; Darüber hinaus können illegaler Betrieb und Überlastung während des Gebrauchs, Übergeschwindigkeit, nicht rechtzeitige Reparatur und Wartung usw. ebenfalls einen vorzeitigen Ausfall von Teilen verursachen.
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