4 Hauptausfallarten von Maschinenteilen

Der Ausfall eines mechanischen Teils bedeutet, dass das mechanische Teil seine normale Funktion innerhalb der vorgegebenen Entwicklungszeit und unter festgelegten Bedingungen nicht erfüllen kann. Wenn wir den Ausfall von Maschinenteilen während der Verarbeitung verhindern wollen, müssen wir die Hauptausfallarten der folgenden Maschinenteile gut verstehen.

1. Versagen der statischen Festigkeit

Wenn Maschinenteile äußeren Belastungen wie Zug, Druck, Biegung, Torsion usw. ausgesetzt werden, kommt es zu Brüchen oder Beschädigungen, weil die statische Belastung an einem bestimmten gefährlichen Abschnitt die Festigkeitsgrenze des Teils überschreitet. Beispielsweise brechen Bolzen nach dem Spannen.

Wenn die auf das Teil ausgeübte Spannung die Fließgrenze des Materials überschreitet, wird das Teil außerdem einer plastischen Verformung unterzogen. Eine plastische Verformung führt zu einer Verringerung der Genauigkeit oder einer ungenauen Positionierung, was den normalen Betrieb der Teile ernsthaft beeinträchtigt und somit auch einen Ausfall darstellt.

2. Ermüdungsfestigkeitsversagen

Die meisten Maschinenteile arbeiten unter variablen Belastungsbedingungen, und die Wirkung variabler Belastung kann Ermüdungsschäden an den Teilen verursachen und zum Versagen führen.

Darüber hinaus erzeugt die Oberfläche von Teilen, die einer lang andauernden kontaktveränderlichen Belastung ausgesetzt sind, auch Risse oder Partikelabplatzungen. Ermüdungsschäden sind eine Form des Versagens, die allmählich mit der Fortsetzung der Arbeitszeit auftreten, und sind eine wichtige Ursache für das Versagen von Maschinenteilen. Beispielsweise sind der Bruch der Welle aufgrund der Ausbreitung von Ermüdungsrissen nach der Belastung, der Ermüdungsbruch und die Lochfraßbildung des Zahnfußes und der Ermüdungsbruch der Kette allesamt typische Ermüdungsausfälle.

Das statische Festigkeitsversagen von Maschinenteilen ist darauf zurückzuführen, dass die statische Kraft die Streckgrenze überschreitet, und es treten häufig große Verformungen auf, bevor der Bruch auftritt. Daher kann das statische Festigkeitsversagen oft gefunden und vorhergesagt werden. Der Ermüdungsbruch entsteht allmählich, ist jedoch im Voraus schwer vorherzusagen und daher schädlicher.

3. Reibungsfehler

Reibungsfehler sind hauptsächlich Korrosion, Verschleiß, Schlupf, Verklebung und Kontaktermüdung.

Korrosion ist ein elektrochemisches oder chemisches Erosionsphänomen, das an der Metalloberfläche auftritt. Als Ergebnis rostet die Oberfläche des Teils und die Ermüdungsbeständigkeit des Teils wird verringert.

Abrieb ist ein Phänomen, bei dem Oberflächenmaterial während der relativen Bewegung zweier sich berührender Oberflächen verloren geht oder übertragen wird.

Die Verklebung beruht auf der Zerstörung des Ölfilms zwischen den beiden sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen. Unter Hochgeschwindigkeits- und Schwerlast-Arbeitsbedingungen tritt lokale Haftung auf. Wenn die beiden Oberflächen relativ gleiten, wird das verbundene Teil zerrissen, die Oberfläche wird kantig und Rillen, die in Richtung der relativen Bewegung gebildet werden, werden als Kleben bezeichnet.

Die Kontaktermüdung ist ein Phänomen, bei dem Risse oder Partikelabplatzungen auf der Oberfläche auftreten, die einer langfristigen variablen Kontaktbelastung ausgesetzt sind.

4. Andere Fehler

Zusätzlich zu den oben angegebenen Hauptversagensarten haben Maschinenteile andere Versagensarten, wie z. B. starres Versagen aufgrund übermäßiger Verformung, instabiles Versagen und so weiter.

Darüber hinaus hängt der spezifische Versagensmodus eines Maschinenteils auch von verschiedenen Faktoren wie Arbeitsbedingungen, Material, Belastungszustand des Teils und der Art der erzeugten Spannung ab. Selbst bei der gleichen Art von Teilen kann es aufgrund unterschiedlicher Arbeitsbedingungen und mechanischer Anforderungen zu mehreren Ausfallarten kommen. Wenn Sie nach dem Lesen des oben Gesagten mehr über Maschinenteile erfahren möchten, können Sie eine umfassende Lösung erhalten, indem Sie uns kontaktieren.

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