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1、第四章汽车零件损伤与检验分类第四章汽车零件损伤与检验分类学习目的：学习目的：学习目的：学习目的：了解汽件零部件磨损的成因及规律。学会汽件零件检验方法和准确分类。学习要求：学习要求：学习要求：学习要求：掌握摩擦、磨损、变形和疲劳性损伤的基本概念。能熟练地将各种零件的损伤判断用于故障成因分析。对零件的检验方法能够运用于实践。第一节汽车零件的摩擦第一节汽车零件的摩擦一、摩擦的概念一、摩擦的概念一、摩擦的概念一、摩擦的概念两物体相对运动时，其接触表面之间产生运动阻力的现象称为摩擦。该阻力称为摩擦力。二、摩擦的种类二、摩擦的种类二、摩擦的种类二、摩擦的种类按零件表面润滑状态的不同，摩擦可分为干摩擦、液体
2、摩擦、边界摩擦和混合摩擦四类。1 1 1 1干摩擦干摩擦干摩擦干摩擦 摩擦表面间无任何润滑介质隔开时的摩擦称为干摩擦。在干摩擦状态下，两零件相互接触时，其接触面间将产生分子的相互吸引及凹凸点的相互嵌合，如图4-1所示。2 2 2 2液体摩擦液体摩擦液体摩擦液体摩擦两摩擦表面被润滑油完全隔开时的摩擦称为液体摩擦。3 3 3 3边界摩擦边界摩擦边界摩擦边界摩擦两摩擦表面被一层极薄的润滑油边界膜隔开时的摩擦称为边界摩擦。边界摩擦时，零件表面的边界膜。是润滑油中的极性分子靠物理吸附和电子交换在零件表面上形成的一层定向排列的分子栅，如图4-2所示。它既不是液体，也不是固体，通常只有几个分子厚。4 4 4
3、 4混合摩擦混合摩擦混合摩擦混合摩擦两摩擦表面间干摩擦、液体摩擦和边界摩擦混合存在时的摩擦称为混合摩擦。第二节汽车零件的磨损第二节汽车零件的磨损一、磨损的概念一、磨损的概念一、磨损的概念一、磨损的概念零件摩擦表面的金属在相对运动过程中不断损失的现象称为磨损。二、磨损的分类二、磨损的分类二、磨损的分类二、磨损的分类磨损是一个相当复杂的过程，根据零件磨损原理的不同，磨损可分为：磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损四类。1 1 1 1磨料磨损磨料磨损磨料磨损磨料磨损摩擦表面间存在硬质颗粒所引起的磨损，称为磨料磨损。2 2 2 2粘着磨损粘着磨损粘着磨损粘着磨损由于摩擦表面间接触点的粘着作用，使零件
4、表面的金属发生转移而引起的磨损，称为粘着磨损。3 3 3 3疲劳磨损疲劳磨损疲劳磨损疲劳磨损在交变接触应力的作用下，零件表层产生疲劳剥落的现象称为疲劳磨损。纯滚动及滚动与滑动并存的摩擦表面，是在周期性变化的接触压应力的作用下工作的。交变接触载荷的反复作用。将使零件表层因反复的弹性及塑性变形而疲劳，导致零件表层的薄弱部位首先产生微裂纹。随后，微裂纹沿着与零件表面呈锐角（最大切应力方向）的方向扩展。同时，当润滑油浸入裂纹内部时，若零件的滚动方向与裂纹的方向一致，当滚动体封闭裂纹口时，堵在裂纹里的润滑油。在滚动挤压力的作用下，对裂纹有劈开的作用，使裂纹的扩展速度加快，如图4-4所示。当裂纹扩展到一定
5、程度后，便从零件表层剥落下来，在零件表面上形成点状或片状凹坑，成为疲劳磨损（点蚀）。4 4 4 4腐蚀磨损腐蚀磨损腐蚀磨损腐蚀磨损 零件摩擦表面由于外部介质的化学及电化学作用而引起的磨损，称为腐蚀磨损。腐蚀磨损可分为化学腐蚀磨损、电化学腐蚀磨损、微动磨损和穴蚀四种状态。1）化学腐蚀磨损由于金属直接与外部介质发生化学反应而引起磨损称为化学腐蚀磨损。2）电化学腐蚀磨损由于金属在外部介质中发生电化学反应而引起的磨损称为电化学腐蚀磨损。3）微动磨损零件的过盈配合部位在交变载荷或振动的作用下所发生的磨损称为微动磨损。4）穴蚀与液体相对运动的固体表面，因气泡破裂产生的局部高温及冲击高压所引起的疲劳剥落现象
6、称为穴蚀。三、影响汽车零件三、影响汽车零件三、影响汽车零件三、影响汽车零件磨损的因素及磨损规律磨损的因素及磨损规律磨损的因素及磨损规律磨损的因素及磨损规律1 1 1 1影响汽车零件磨损的影响汽车零件磨损的影响汽车零件磨损的影响汽车零件磨损的因素因素因素因素1）材料性质的影响2）加工质量的影响零件的加工质量主要是指其表面粗糙度和几何形状误差。3 3）工作条件的影响）工作条件的影响工作条件主要是指零件工作时的润滑条件、滑动速度、单位压力及工作温度等。2 2 2 2、汽车零件的磨损规律、汽车零件的磨损规律、汽车零件的磨损规律、汽车零件的磨损规律零件的磨损是不可避免的，工作条件不同引起零件磨损的原因也
7、就有所不同，但各种零件的磨损却都具有一定的共同规律。这种规律称为零件的磨损特性。遵循该磨损规律的曲线称为磨损特性曲线，如图4-7所示。由图中可以看出，零件的磨损可分为以下三个阶段：第一阶段为磨合期（曲线Oa）第二阶段为正常工作期（曲线ab）第三阶段为极限磨损期（曲线b点以后）由图中可知，降低磨合期的磨损量，减缓正常工作期的磨损，推迟极限磨损期的来临，可延长零件的使用寿命，如图4-7中虚线所示。第三节汽车零件的变形和疲劳第三节汽车零件的变形和疲劳一、汽车零件的变形一、汽车零件的变形一、汽车零件的变形一、汽车零件的变形1 1 1 1零件变形的危害零件变形的危害零件变形的危害零件变形的危害汽车零件的
8、变形，特别是各总成基础件的变形。将导致各零件正常的配合性质被破坏，润滑条件变差，并产生一定的附加载荷，使零件的磨损加剧，使用寿命降低，甚至导致各零件不能正常运动。2 2 2 2零件变形的原因零件变形的原因零件变形的原因零件变形的原因1）残余内应力的影响2）外载荷的影响3）温度的影响4）使用及维修的影响二、汽车零件的疲劳二、汽车零件的疲劳二、汽车零件的疲劳二、汽车零件的疲劳零件在较长的时间内由于交变载荷的作用，性能变坏，甚至产生断裂的现象称为疲劳。汽车上零件的裂纹及断裂，绝大多数是由疲劳引起的。1 1 1 1零件疲劳的原因零件疲劳的原因零件疲劳的原因零件疲劳的原因零件在交变载荷作用下的疲劳，主要
9、是由于应力集中引起的。2 2 2 2零件疲劳断裂的特点零件疲劳断裂的特点零件疲劳断裂的特点零件疲劳断裂的特点零件的疲劳断裂不同于静载荷作用下的断裂，它是在疲劳裂纹扩展到一定程度后突然发生的。其断裂面可分为明显地两个区域，如图4-8所示。（1）疲劳裂纹区（2）最后断裂区第四节零件的检验分类第四节零件的检验分类一、零件的检验一、零件的检验一、零件的检验一、零件的检验对零件进行检验的方法有许多，可分为检视法、测量法和探伤法三类。1 1 1 1检视法检视法检视法检视法检视法是指由检验人员通过感官掌握零件的损伤情况，并根据经验判断零件是否可用。2 2 2 2测量法测量法测量法测量法测量法是指利用量具或测
10、量仪器测出零件的现有尺寸及形位公差值，与技术标准所规定的容许使用值进行对比，确定零件能否继续使用。3 3 3 3探伤法探伤法探伤法探伤法探伤法主要是对零件表面的微细裂纹及内部隐伤进行检验。生产中常用的探伤方法有磁力探伤、浸油敲击、荧光探伤、超声波探伤及水压试验等。生产中常用的探伤方法有磁力探伤、浸油敲击、超声波探伤等。1）磁力探伤磁力探伤由于检验准确、迅速而被广泛采用，其原理是：将被检验的零件置于电磁场中，使零件被磁化。如果零件表面或内部存在裂纹、孔隙等缺陷，磁力线通过被检验的零件时，在磁阻较大的缺陷部位将发生偏散或被中断，从而形成磁极，如图4-9所示。2）浸油敲击法浸油敲击法检验是先将零件放
11、入煤油或柴油中浸泡片刻，取出后将表面擦干，撤上一层白粉，然后用小锤轻轻敲击零件的非工作面，如果零件表面有裂纹，浸入裂纹中的油便会因受振动而被挤出，使裂纹处白粉变黄。二、零件的分类二、零件的分类二、零件的分类二、零件的分类根据检验结果，零件可分为可用零件、需修零件和报废零件三类。可用零件是指符合修理技术标准，可以继续使用的零件；需修零件是指不符合修理技术标准，但通过修理能使其符合技术标准且经济合算的零件；报废零件是指不符合修理技术标准且无法修理或无修理价值的零件。复习试题复习试题一、选择题一、选择题一、选择题一、选择题1、在汽车机械部件的实际工作中，零件在、在汽车机械部件的实际工作中，零件在 状
12、态下工状态下工作。作。A、干摩擦、干摩擦 B、液体摩擦、液体摩擦 C、边界摩擦、边界摩擦 D、混合摩擦、混合摩擦2、降低磨损中、降低磨损中 阶段的磨损量可延长零件使用寿命。阶段的磨损量可延长零件使用寿命。A、正常工作期、正常工作期 B、极限磨损期、极限磨损期 C、磨合期、磨合期3、水压试验属于零件检验中的、水压试验属于零件检验中的。A、检视法、检视法 B、测量法、测量法 C、探伤法、探伤法二、填空题二、填空题二、填空题二、填空题1、按零件表面润滑状态的不同，摩擦可分为、按零件表面润滑状态的不同，摩擦可分为、等四类。等四类。2、零件的磨损主要分为、零件的磨损主要分为、四类。四类。3、叫穴蚀。叫穴蚀。4、零件的磨损主要分为、零件的磨损主要分为 、三个阶段。三个阶段。5、对零件的检修主要有、对零件的检修主要有 、三三类方法。根据检验结果，零件可分类方法。根据检验结果，零件可分 、三类。三类。三、简答题三、简答题三、简答题三、简答题1、摩擦的概念是什么？简述常见的四种摩擦方式。、摩擦的概念是什么？简述常见的四种摩擦方式。2、磨损的概念是什么？简述常见的四种磨损方式。、磨损的概念是什么？简述常见的四种磨损方式。3、简述影响汽车零件磨损的因素有哪些？、简述影响汽车零件磨损的因素有哪些？4、简述零件变形和疲劳的原因。、简述零件变形和疲劳的原因。