机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求性能时，称为失效。机械零件的失效并不是单纯意味着破坏，可归纳为三种情况：完全不能工作；虽然能工作，但性能恶劣，超过规定指标；有严重损伤，失去安全工作能力。为了预防零件失效，需对零件进行失效分析，即通过判断零件失效形式、确定零件失效机理和原因，有针对性地进行选材、确定合理的加工路线，提出预防失效的措施。
1、机械零件失效形式
机械零件常见的失效方式可以分为三种类型：过量变形失效、断裂失效和表面损伤失效。
(1)过量变形失效：零件因变形量过大超过允许范围而造成的失效。它主要包括过量弹性变形、塑性变形和高温下发生的蠕变等失效形式。
(2)断裂失效：因零件承载过大或疲劳损伤等原因而导致分离为互不相连的两个或两个以上部分的现象。断裂是最严重的失效形式，它包括韧性断裂失效、低温脆性断裂失效、疲劳断裂失效、蠕变断裂失效和环境破断失效等几种形式。
(3)表面损伤失效：零件工作时由于表面的相对摩擦或受到环境介质的腐蚀在零件表面造成损伤或尺寸变化而引起的失效。它主要包括表面磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳失效等形式。
需要指出，同一种机械零件在工作中往往不只是一种失效方式起作用。但是，一般造成零件失效时总是一种方式起主导作用。失效分析的核心问题就是要找出主要的失效方式。
2、机械零件失效的原因
引起机械零件失效的因素很多且较为复杂，涉及零件的结构设计、材料选择、材料的加工制造、产品的装配及使用保养等多个方面。
(1)设计：主要是指零件结构和形状不正确或不合理，如零件存在缺口、小圆弧转角、不同形状过渡区等。另一方面是指对零件的工作条件、过载情况估计不足，造成零件实际工作能力不足，致使零件早期失效。
(2)选材：设计中对零件失效的形式判断错误，所选的材料性能不能满足工作条件需要；选材所依据的性能指标不能反映材料对实际失效形式的抗力，选择了错误的材料；所选用的材料质量太差，成分或性能不合格导致不能满足设计要求等都属于选材不合理。
(3)加工工艺：零件的加工工艺不当，可能会产生各种缺陷，导致零件在使用过程中较早地失效。如热加工过程中出现过热、过烧和带状组织；热处理过程中出现脱碳、变形、开裂；冷加工过程出现较深的刀痕、磨削裂纹等。
(4)安装使用：装配和安装过程不符合技术要求，如安装时配合过紧、过松，对中不准，固定不稳等都可能导致零件不能正常工作或过早出现失效；此外，使用过程中违章操作、超载、超速、不按时维修和保养等也会造成零件过早出现失效。
早期失效期是机械零件使用初期的失效，失效率较高，但以很快的速度下降。早期失效问题大多与设计、制造、安装或使用不当有关。偶然失效期的失效率低而稳定，是机械零件的正常工作时期，在此阶段发生的零件失效一般总是由于偶然因素造成的，故失效是随机的。若想降低这一时期的失效率，必须从选材、设计、制造工艺、正确地使用和维护方面采取措施。
偶然失效期以后，由于长时间的使用，使零件发生磨损、疲劳裂纹扩展等原因，失效率急剧上升，说明机械零件使用期已超过使用寿命期限，此阶段称为耗损失效期。在此阶段，重要的设备或零件虽然还没有失效，但应根据相应的判据进行更换或修理，以防止重大事故的发生。
总结，机械零件虽然有很多种可能的失效形式但归纳起来，最主要的原因是由于强度、刚度、耐磨性、温度对工作能力的影响和振动稳定性、可靠性等方面的问题造成的。
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1、机械零件失效形式
机械零件常见的失效方式可以分为三种类型：过量变形失效、断裂失效和表面损伤失效。
(1)过量变形失效：零件因变形量过大超过允许范围而造成的失效。它主要包括过量弹性变形、塑性变形和高温下发生的蠕变等失效形式。
(2)断裂失效：因零件承载过大或疲劳损伤等原因而导致分离为互不相连的两个或两个以上部分的现象。断裂是最严重的失效形式，它包括韧性断裂失效、低温脆性断裂失效、疲劳断裂失效、蠕变断裂失效和环境破断失效等几种形式。
(3)表面损伤失效：零件工作时由于表面的相对摩擦或受到环境介质的腐蚀在零件表面造成损伤或尺寸变化而引起的失效。它主要包括表面磨损失效、腐蚀失效、表面疲劳失效等形式。
需要指出，同一种机械零件在工作中往往不只是一种失效方式起作用。但是，一般造成零件失效时总是一种方式起主导作用。失效分析的核心问题就是要找出主要的失效方式。
2、机械零件失效的原因
引起机械零件失效的因素很多且较为复杂，涉及零件的结构设计、材料选择、材料的加工制造、产品的装配及使用保养等多个方面。
(1)设计：主要是指零件结构和形状不正确或不合理，如零件存在缺口、小圆弧转角、不同形状过渡区等。另一方面是指对零件的工作条件、过载情况估计不足，造成零件实际工作能力不足，致使零件早期失效。
(2)选材：设计中对零件失效的形式判断错误，所选的材料性能不能满足工作条件需要；选材所依据的性能指标不能反映材料对实际失效形式的抗力，选择了错误的材料；所选用的材料质量太差，成分或性能不合格导致不能满足设计要求等都属于选材不合理。
(3)加工工艺：零件的加工工艺不当，可能会产生各种缺陷，导致零件在使用过程中较早地失效。如热加工过程中出现过热、过烧和带状组织；热处理过程中出现脱碳、变形、开裂；冷加工过程出现较深的刀痕、磨削裂纹等。
(4)安装使用：装配和安装过程不符合技术要求，如安装时配合过紧、过松，对中不准，固定不稳等都可能导致零件不能正常工作或过早出现失效；此外，使用过程中违章操作、超载、超速、不按时维修和保养等也会造成零件过早出现失效。
早期失效期是机械零件使用初期的失效，失效率较高，但以很快的速度下降。早期失效问题大多与设计、制造、安装或使用不当有关。偶然失效期的失效率低而稳定，是机械零件的正常工作时期，在此阶段发生的零件失效一般总是由于偶然因素造成的，故失效是随机的。若想降低这一时期的失效率，必须从选材、设计、制造工艺、正确地使用和维护方面采取措施。
偶然失效期以后，由于长时间的使用，使零件发生磨损、疲劳裂纹扩展等原因，失效率急剧上升，说明机械零件使用期已超过使用寿命期限，此阶段称为耗损失效期。在此阶段，重要的设备或零件虽然还没有失效，但应根据相应的判据进行更换或修理，以防止重大事故的发生。
总结，机械零件虽然有很多种可能的失效形式但归纳起来，最主要的原因是由于强度、刚度、耐磨性、温度对工作能力的影响和振动稳定性、可靠性等方面的问题造成的。
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