機(jī)械傳動(dòng)裝置基礎(chǔ)件失效分析

第1章機(jī)件失效分析概述
Chapter1 Overview of Machine Elements Failure Analysis
1．1失效分析的目的002
1．2003機(jī)件失效的分類
1．3失效分析的步驟004
1．3．1失效現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和收集背景資料005
1．3．2失效機(jī)件的初步檢查006
1．3．3實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)工作006
1．3．4確定失效類型和失效原因007
1．3．5檢查試驗(yàn)和分析得來(lái)的證據(jù)是否充分完整008
1．3．6完成失效分析報(bào)告009
1．4失效分析的觀察和試驗(yàn)010
1．4．1裂紋觀察010
1．4．2宏觀斷口觀察012
1．4．3微觀斷口觀察與分析018
1．4．4斷口分析在機(jī)件失效分析中的作用019
1．4．5化學(xué)成分分析020
1．4．6材料力學(xué)性能試驗(yàn)020
1．4．7金相檢驗(yàn)022

第2章機(jī)件失效類型的特征
Chapter2 Characteristics of Machine Elements Failure Types
2．1過(guò)量變形失效025
2．2塑性斷裂和脆性斷裂026
2．2．1 塑性斷裂的基本特征027
2．2．2韌性脆性轉(zhuǎn)變030
2．2．3脆性斷裂的基本特征和分類030
2．2．4氫脆斷裂031
2．3疲勞斷裂032
2．3．1疲勞裂紋形成和擴(kuò)展的規(guī)律033
2．3．2疲勞失效分析的目標(biāo)和方法036
2．3．3設(shè)計(jì)、制造工藝和材質(zhì)對(duì)疲勞失效的影響039
2．4磨損失效041
2．4．1黏著磨損041
2．4．2磨料磨損042
2．4．3微動(dòng)磨損和微動(dòng)磨蝕疲勞043
2．4．4磨損失效分析的方法046
2．5膠合失效047

第3章軸的失效分析
Chapter3 Failure Analysis of the Shafts
3．1軸失效分析基本知識(shí)050
3．1．1概述050
3．1．2軸上的應(yīng)力和斷裂特征051
3．1．3軸的失效形式052
3．1．4疲勞失效中的局部應(yīng)力057
3．1．5軸失效分析的程序063
3．2軸的失效分析實(shí)例064
3．2．1實(shí)例1高速線材預(yù)精軋機(jī)輥軸斷裂失效分析064
3．2．2實(shí)例2減速機(jī)形面軸斷裂失效分析068
3．2．3實(shí)例3減速機(jī)錐齒輪軸開(kāi)裂失效分析083
3．2．4實(shí)例4壓縮機(jī)高速齒輪軸斷裂失效分析087
3．2．5實(shí)例5軸轂配合件的微動(dòng)磨損引發(fā)軸的開(kāi)裂失效分析102
3．2．6實(shí)例6減速機(jī)軸微動(dòng)多沖疲勞斷裂失效分析115
3．2．7實(shí)例7硬齒面齒輪減速機(jī)高速軸斷裂失效分析124
3．2．8實(shí)例8風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸斷裂失效分析138
3．2．9實(shí)例9曲軸斷裂失效分析147
3．2．10實(shí)例10制氧廠離心壓縮機(jī)斷軸毀機(jī)失效分析152

第4章齒輪的失效分析
Chapter4 Failure Analysis of the Gears
4．1齒輪損傷和失效的形式175
4．2輪齒損傷和失效的形貌176
4．2．1磨料磨損和過(guò)度磨損失效176
4．2．2干涉磨損失效177
4．2．3膠合失效179
4．2．4齒面疲勞失效180
4．2．5輪齒折斷失效189
4．2．6電蝕失效196
4．2．7塑性變形失效198
4．2．8化學(xué)腐蝕失效199
4．2．9齒輪裂紋失效199
4．2．10齒面燒傷失效201
4．2．11輪轂斷裂失效204
4．3誘發(fā)輪齒損傷和失效的主要原因205
4．3．1設(shè)計(jì)方面的失誤205
4．3．2材料和熱加工方面的失誤206
4．3．3機(jī)械加工方面的失誤207
4．3．4裝配方面的失誤208
4．3．5使用和維護(hù)方面的失誤208
4．4齒輪失效分析方法中的注意事項(xiàng)208
4．4．1齒輪失效的背景調(diào)查208
4．4．2失效齒輪的宏觀觀察210
4．4．3失效齒輪斷口的微觀觀察211
4．4．4失效齒輪的承載能力計(jì)算復(fù)核213
4．5齒輪失效分析實(shí)例217
4．5．1實(shí)例1型鋼軋機(jī)減速機(jī)齒輪齒面剝落原因分析217
4．5．2實(shí)例2高速線材廠精軋機(jī)增速箱齒輪損傷分析225
4．5．3實(shí)例3發(fā)電廠液力偶合器傳動(dòng)齒輪失效分析232
4．5．4實(shí)例4減速機(jī)錐齒輪齒面電蝕失效分析240
4．5．5實(shí)例5不同來(lái)料齒輪熱處理后開(kāi)裂失效分析252
4．5．6實(shí)例6制冷壓縮機(jī)高速齒輪輪齒斷裂失效分析258
4．5．7實(shí)例7高速線材廠預(yù)精軋機(jī)過(guò)橋齒輪斷齒失效分析279
4．5．8實(shí)例8弧齒錐齒輪熱處理裂紋成因分析和改進(jìn)措施285
4．5．9實(shí)例9礦用減速機(jī)低速級(jí)齒輪輪齒斷裂失效分析290
4．5．10實(shí)例10電梯用蝸桿減速機(jī)蝸輪磨損失效分析298

第5章軸承的失效分析
Chapter5 Failure Analysis of the Bearings
5．1滾動(dòng)軸承的失效317
5．1．1滾動(dòng)軸承失效模式的分類317
5．1．2接觸疲勞失效317
5．1．3磨損失效319
5．1．4腐蝕失效321
5．1．5電蝕失效322
5．1．6塑性變形失效324
5．1．7斷裂與開(kāi)裂325
5．2套圈滾道面的磨損痕跡（滾跡）327
5．2．1向心軸承滾跡327
5．2．2推力軸承滾跡330
5．3影響軸承壽命的因素331
5．3．1軸承的工作游隙對(duì)軸承使用壽命的影響331
5．3．2安裝精度對(duì)軸承使用壽命的影響332
5．3．3潤(rùn)滑油中水分對(duì)軸承壽命的影響332
5．3．4潤(rùn)滑添加劑對(duì)軸承疲勞壽命的影響332
5．3．5軸承預(yù)緊（預(yù)載荷）對(duì)軸承性能的影響332
5．4滾動(dòng)軸承失效分析的方法333
5．4．1滾動(dòng)軸承的調(diào)查334
5．4．2了解軸承的工作條件335
5．4．3宏觀觀察與測(cè)量337
5．4．4材料內(nèi)在質(zhì)量檢查337
5．4．5失效表面和斷口的微觀觀察338
5．4．6軸承的壽命復(fù)核338
5．4．7綜合分析與結(jié)論339
5．5軸承失效分析實(shí)例339
5．5．1實(shí)例1高速線材精軋機(jī)滾動(dòng)軸承失效分析339
5．5．2實(shí)例2高速線材精軋機(jī)增速箱齒輪損傷和軸承失效分析358
5．5．3實(shí)例3減速機(jī)滾動(dòng)軸承高溫抱軸失效分析377
5．5．4實(shí)例4變速行星齒輪傳動(dòng)機(jī)滑動(dòng)軸承失效分析395

第6章螺紋緊固件和花鍵的失效分析
Chapter6 Failure Analysis of Thread Fasteners and Splines
6．1螺紋緊固件的失效分析400
6．1．1螺紋緊固件概述 400
6．1．2螺紋緊固件的失效與分析409
6．2螺紋緊固件失效分析實(shí)例414
6．2．1實(shí)例1減速機(jī)雙頭螺柱安裝擰緊時(shí)斷裂失效分析414
6．2．2實(shí)例2鋼廠楔形導(dǎo)軌用螺釘斷裂的失效分析419
6．3花鍵的失效分析422
6．3．1花鍵概述422
6．3．2花鍵的失效模式423
6．4花鍵的失效分析實(shí)例425
6．4．1實(shí)例3花鍵齒過(guò)度磨損原因分析和改進(jìn)措施425
6．4．2實(shí)例4掘進(jìn)機(jī)用減速裝置花鍵軸斷裂失效分析433

附錄
Appendix
附錄A復(fù)型法454
A．1前言454
A．2復(fù)型法的原理和主要操作步驟454
A．3復(fù)型法的應(yīng)用457
附錄B風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸斷裂宏觀斷口分析459
B．1前言459
B．2風(fēng)力機(jī)主軸斷裂概況459
B．3斷口宏觀觀察460
B．4分析463
B．5后續(xù)工作的建議465
附錄C討論——關(guān)于裂紋動(dòng)力學(xué)和瓦納線465
C．1曲軸斷口的非正?，F(xiàn)象465
C．2裂紋動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介466
C．3瓦納線467
C．4曲軸斷口的瓦納線468
C．5小結(jié)470
附錄D軸上鍵槽開(kāi)裂有限元分析471

參考文獻(xiàn)475
Reference