柴油機(jī)曲軸失較分析畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論 </b></p><p>　　1.1 失效分析的發(fā)展簡(jiǎn)況…………………………………………（1）</p><p>　　1.2 失效分析的意義………………………………………………（2）</p><p>　　1.3 本

2、論文的主要工作內(nèi)容……………………………………（3）</p><p>　　1.4 本論文的研究方法 …………………………………………（3）</p><p>　　第２章 失效分析的方法</p><p>　　2.1 失效分析概況……………………………………………… （4）</p><p>　　2.1.1 失效分析的基本概念………………………………

3、……（4）</p><p>　　2.1.2 失效的主要來(lái)源及模式……………………………… （4）</p><p>　　2.2 常用失效分析方法及技術(shù)………………………………… （5）</p><p>　　2.2.1失效分析的思路………………………………………… （5）</p><p>　　2.2.2常用失效分析技術(shù) ……………………………

4、…… （6）</p><p>　　2.3系統(tǒng)分析方法……………………………………………… （9）</p><p>　　2.4 本章小結(jié)…………………………………………………… （10）</p><p>　　第3章 MWM-V6型柴油機(jī)曲軸斷裂原因分析</p><p>　　3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析……………………………………………（11）

5、</p><p>　　3.1.1 斷裂宏觀檢查…………………………………………（11）</p><p>　　3.1.2 軸頸表面殘余應(yīng)力測(cè)定……………………………… （11）</p><p>　　3.2 討論…………………………………………………………（12）</p><p>　　3.3 對(duì)改進(jìn)柴油機(jī)曲軸質(zhì)量的意見(jiàn)……………………………（13

6、）</p><p>　　3.4 本章小結(jié)……………………………………………………（13）</p><p>　　第4章 軸類零件失效的系統(tǒng)分析</p><p>　　4.1故障樹(shù)分析法…………………………………………………（14）</p><p>　　4.1.1 FTA的背景和基本概念………………………………（14）</p>

7、<p>　　4.1.2 FTA的表示法…………………………………………（14）4.1.3FTA舉例…………………………………………………（14）</p><p>　　4.2 軸件失效地系統(tǒng)分析………………………………………（16）</p><p>　　4.3 討論……………………………………………………… （28）</p><p>　　4.4 小結(jié)…

8、………………………………………………………（28）</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………（30）</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………（31）</p><p>　　致謝信………………………………………………………………（32）</p><p><b>　　摘

9、 要</b></p><p>　　本論文首先簡(jiǎn)要介紹了失效分析的基本概念、失效的主要來(lái)源及模式、常用的失效分析方法及技術(shù)和失效的系統(tǒng)分析方法。失效分析技術(shù)有感官檢查診斷技術(shù)、痕跡發(fā)現(xiàn)技術(shù)、斷口和裂紋分析技術(shù)、化學(xué)成分分析技術(shù)、性能測(cè)試技術(shù)、無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)、宏觀殘余應(yīng)力測(cè)試。本論文對(duì)河南柴油機(jī)廠生產(chǎn)MWM＿　V1型柴油機(jī)曲軸斷裂進(jìn)行了失效分析，MWM＿　V12型柴油機(jī)曲軸斷裂原因分析結(jié)果表明該曲軸材料的

10、冶金缺陷是導(dǎo)致疲勞裂紋在正常工作應(yīng)力下過(guò)早形成的原因。同時(shí)軸頸表面硬度不均勻，淬硬層分布不甚合理；工作過(guò)程中潤(rùn)滑條件較差，促進(jìn)了曲軸的早期斷裂。</p><p>　　本文還利用系統(tǒng)分析方法中的故障樹(shù)分析法描述了軸類零件斷裂的各種可能原因，在工作過(guò)程中所受到的載荷進(jìn)行系統(tǒng)的分析。 為曲軸斷裂診斷知識(shí)的獲取提供了實(shí)際知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：曲軸；過(guò)熱：過(guò)燒：斷裂；故障樹(shù)分析法

11、； 知識(shí)庫(kù)； 失較分析； 專家系統(tǒng)； 系統(tǒng)分析方法</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 失效分析的發(fā)展簡(jiǎn)況</p><p>　　長(zhǎng)期以來(lái)，人類在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷與產(chǎn)品失效作斗爭(zhēng)，但失效分析僅作為零星、分散、宏觀的經(jīng)驗(yàn)世代相傳。失效分析作為一種學(xué)科分支還是近半個(gè)世紀(jì)的事情。材料科學(xué)的興起、先進(jìn)測(cè)試技術(shù)的

12、應(yīng)用以及近代物理、化學(xué)等的全面發(fā)展，使得人們能夠從微觀方面闡明產(chǎn)品失效的本質(zhì)、規(guī)律和原因。在此基礎(chǔ)上，失效分析走上系統(tǒng)、綜合、理論化的新階段。近半個(gè)世紀(jì)所積累的失效分析知識(shí)與技術(shù)千百倍于人類前期有關(guān)知識(shí)的總和。但這種知識(shí)必然隨著人類生產(chǎn)實(shí)踐和科技進(jìn)步而不斷發(fā)展．雖然由于科技的發(fā)展，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用與維修上的技術(shù)改進(jìn)，使得產(chǎn)品的可靠性日益提高，然而，失效事件并不會(huì)最終消失。而且，產(chǎn)品的自動(dòng)化程度愈高、技術(shù)愈密集，一旦出現(xiàn)失效，造成的

13、損失就愈嚴(yán)重。因此失效分析將隨著科技的高速發(fā)展顯得更為重要。</p><p>　　遠(yuǎn)在 1862年英國(guó)建立世界第一個(gè)蒸氣鍋爐監(jiān)察局時(shí)，失效分析就被作為法律仲裁產(chǎn)品質(zhì)量事故的技術(shù)判斷手段。在1938-1945年間，美國(guó)質(zhì)量管理學(xué)會(huì)發(fā)起 “失效廢品檢驗(yàn)規(guī)劃”，號(hào)召生產(chǎn)企業(yè)把失效分析作為重要環(huán)節(jié)納入質(zhì)量管理系統(tǒng)。在四十年代末和五十年代初，為解決電子產(chǎn)品失效問(wèn)題而發(fā)展起來(lái)的可靠性理論使失效分析進(jìn)入到一個(gè)新的階段。到六十年

14、代，人們更開(kāi)始了機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)可靠性理論的研究。近年來(lái)，失效物理和失效分析在這種認(rèn)識(shí)推動(dòng)下，也得到了很大的重視和發(fā)展。失效分析推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重要作用和意義。</p><p>　　早在遠(yuǎn)古時(shí)代，人們對(duì)產(chǎn)況，失效就有了宏觀認(rèn)識(shí)。產(chǎn)品失效真正給人類帶來(lái)嚴(yán)重的危害，則是從 100多年前的工業(yè)革命開(kāi)始的。當(dāng)蒸汽動(dòng)力和大機(jī)器生產(chǎn)給人類社會(huì)帶來(lái)巨大進(jìn)步的同時(shí)，產(chǎn)品失效也給

15、人類帶來(lái)了前所未有的災(zāi)難性事故。因而1862年，英國(guó)建立了世界上第一個(gè)蒸汽鍋爐監(jiān)察局，把失效分析作為法律仲裁事故和提高產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)手段。隨后，在工業(yè)化國(guó)家中，對(duì)失效產(chǎn)品進(jìn)行分析的各種機(jī)構(gòu)相繼出現(xiàn)。</p><p>　　隨著科技的突飛猛進(jìn)，系統(tǒng)和設(shè)備日益復(fù)雜，功能不斷提高，其不可靠和不安全因素增多，導(dǎo)致故障的原因也增多，因而對(duì)故障的分析研究工作亦越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注。工業(yè)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步正是人們不斷與產(chǎn)品失

16、效做斗爭(zhēng)的結(jié)果，這在航空和航天事業(yè)的發(fā)展史中表現(xiàn)尤為突出。因?yàn)榧词购教祜w機(jī)這么先進(jìn)的運(yùn)載工具也可能發(fā)生故障，如美國(guó)的價(jià)值 12億美元的“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)，在1986年1月28日第11次升空時(shí)突然爆炸，使七名宇航員遭難，這一慘痛悲劇再次告誡人們忽視產(chǎn)品失效問(wèn)題將帶來(lái)災(zāi)難性的惡果。任何一次失效都可以看成是產(chǎn)品在服役條件下所做的一次最真實(shí)最可靠的科學(xué)試驗(yàn)的結(jié)果；通過(guò)失效分析判斷失效模式，找出失效的原因和影響因素 （相關(guān)因素），也就找到了薄弱

17、環(huán)節(jié)所在，從而可以改進(jìn)有一關(guān)部門的工作，提高產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　　1.2 失效分析的意義</p><p>　　失效分析是可靠性工程的技術(shù)基礎(chǔ)之一,是安全工程的重要技術(shù)保證之一；是維修工程的理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)依據(jù)；可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因而開(kāi)展失效分析工作是非常有意義的，其重要性一般包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1. 可以保證產(chǎn)品的可靠性，減

18、少由于設(shè)備失效造成的人身傷亡和直接經(jīng)濟(jì)損失；</p><p>　　2. 可以從中吸取大量經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)以利制定和完善產(chǎn)品質(zhì)量管理的有關(guān)文件、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，是產(chǎn)品質(zhì)量管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)；</p><p>　　3. 有助于及時(shí) “吃透”國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，提高引進(jìn)速度、質(zhì)量和效率；</p><p>　　4. 通過(guò)對(duì)進(jìn)口設(shè)備的失效分析可以為向外商索賠提供依據(jù)或技術(shù)仲裁：　　　　<

19、/p><p>　　5. 可以使設(shè)備維修工作建立在失效分析的基礎(chǔ)上，從而取得良好的事故預(yù)防；</p><p>　　6. 失效分析的結(jié)果也是現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的適用性的實(shí)地檢驗(yàn)，可作為修訂和制訂文件的依據(jù)；</p><p>　　7. 失效分析的統(tǒng)計(jì)資料是制訂科技開(kāi)發(fā)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的重要依據(jù)，失效分析可以為各級(jí)人員正確處理現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題提供科學(xué)的依據(jù)。</p&g

20、t;<p>　　在我國(guó)，由于長(zhǎng)期的歷史原因，現(xiàn)有設(shè)備超期服役帶病運(yùn)行相當(dāng)普遍，有相當(dāng)一部分設(shè)備存在著各種結(jié)構(gòu)缺陷、工藝缺陷、加工缺陷、制造缺陷、材料缺陷和使用不當(dāng)產(chǎn)生的裂紋或損傷腐蝕介質(zhì)影響或長(zhǎng)期超載運(yùn)行等。若盲目使用這些設(shè)備而不及時(shí)采取措施進(jìn)行監(jiān)控和防預(yù)，必將發(fā)生事故。因而，為了盡量減少事故的發(fā)生，需要進(jìn)行失效分析研究。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于失效分析方面的研究比較多，他們大多采用傳統(tǒng)的宏觀、微觀分析法對(duì)失效原因進(jìn)行分析。本文首先也

21、將采用宏觀、微觀分析法分析兩根曲軸的斷裂原因，另外，本文還將嘗試?yán)肍TA這一系統(tǒng)分析法進(jìn)行失效分析。</p><p>　　某廠從德國(guó)引進(jìn)了 MWM 柴油機(jī)生產(chǎn)技術(shù)。近幾年，該廠生產(chǎn)的MWM柴油機(jī)曲軸陸續(xù)發(fā)生斷裂事故，先后有20來(lái)根MWM柴油機(jī)曲軸在使用過(guò)程中發(fā)生斷裂。這是一個(gè)重大的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，不僅給該廠造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還對(duì)該廠的市場(chǎng)銷售、質(zhì)量信譽(yù)產(chǎn)生不良影響，因而需要盡快解決這一問(wèn)題。本課題就是在這個(gè)工

22、程背景下，受該廠委托，試圖對(duì)其中兩根斷軸進(jìn)行失效分析，以期找到失效的真正原因。本課題的主要工作內(nèi)容和研究方法。</p><p>　　1.3 本論文的主要工作內(nèi)容</p><p>　　1．某廠生產(chǎn)的一根MWM-V6型柴油機(jī)曲軸發(fā)生斷裂，本文運(yùn)用宏、微觀方法對(duì)之進(jìn)行失效分析，給出其斷裂的原因。</p><p>　　2．另一根MWM V-12型柴油機(jī)曲軸也發(fā)生了斷裂，本

23、文運(yùn)用宏、微觀方法對(duì)之進(jìn)行失效分析，給出其斷裂的原因。</p><p>　　3．本文還利用故障樹(shù)分析法對(duì)軸類零件的斷裂原因進(jìn)行系統(tǒng)分析，并給出軸類零件斷裂原因的故障樹(shù)，為其專家系統(tǒng)的建立提供故障樹(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　1.4 本論文的研究方法</p><p>　　本論文首先對(duì)MWM-V6及MWM-V12型柴油機(jī)曲軸的斷口進(jìn)行宏觀觀察，進(jìn)而利用掃描電鏡進(jìn)行微觀斷

24、口分析，并采用金相方法分析斷口附近的夾雜物，然后利用掃描電鏡所帶的能譜儀測(cè)量夾雜物的成分，確證曲軸斷裂的原因。通過(guò)各方面的學(xué)習(xí),對(duì)曲軸工作過(guò)程中的受力情況和工作環(huán)境對(duì)曲軸失較的影響.本文還利用FTA這一系統(tǒng)分析法對(duì)軸類零件斷裂的原因進(jìn)行了系統(tǒng)分析。</p><p>　　第２章 失效分析的方法</p><p>　　2.1 失效分析概況</p><p>　　2.1.1

25、失效分析的基本概念</p><p>　　所謂失效，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB3187－A2《可靠性基本詞術(shù)語(yǔ)及定義》，就是：“產(chǎn)品喪失規(guī)定的功能，對(duì)可恢復(fù)產(chǎn)品通常也稱故障11μm。為了研究失效的原因，確定失效的模式或機(jī)理，并采取補(bǔ)救或預(yù)防措施以防止失效再度發(fā)生的技術(shù)活動(dòng)與管理活動(dòng)，叫作 “失效分析”。因此失效分析是可靠性工程的重要組成部分，也是保證產(chǎn)品可靠性而需建立的反饋系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。</p><p

26、>　　失效分析是一門涉及系統(tǒng)分析、系統(tǒng)安全生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、斷裂力學(xué)、斷裂物理、斷口學(xué)、材料學(xué)、測(cè)試技術(shù)、金屬學(xué)、金屬工藝、強(qiáng)度計(jì)算、產(chǎn)品質(zhì)量全面管理等眾多領(lǐng)域的綜合學(xué)科，它包括三個(gè)方面： </p><p>　　1．事前故障的預(yù)測(cè)技術(shù)，如可靠度計(jì)算、故障率評(píng)價(jià)和可靠性分析法（故障樹(shù)分析FTA，故障模式和影響分析FMEA，事件樹(shù)分析ETA等）；</p><p>　　2．事中故障診斷

27、技術(shù) （應(yīng)力定量化技術(shù)、故障檢測(cè)及故障征兆診斷技術(shù)、設(shè)備或系統(tǒng)強(qiáng)度、故障性能定量化及劣化定量化技術(shù)等）；</p><p>　　3．事后失效分析 （壽命預(yù)測(cè)技術(shù)、故障機(jī)理、失效模式的測(cè)定技術(shù)、失效評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)、維修技術(shù)等）。</p><p>　　上述事后失效分析也即是失效分析或故障分析，是指事故或故障發(fā)生后的檢測(cè)和分析，以便找到失效的部位、原因和機(jī)理；掌握產(chǎn)品的改進(jìn)線索或</p>

28、<p>　　修復(fù)方法，防止問(wèn)題重復(fù)發(fā)生。近年來(lái)，失效分析工作還注意了反饋與發(fā)展，在工況與質(zhì)量上做了不少工作，從事前分析、事后預(yù)防發(fā)展到事中監(jiān)控。</p><p>　　2.1.2 失效的主要來(lái)源及模式</p><p>　　失效經(jīng)常是由多方面原因造成的，其主要來(lái)源包括設(shè)計(jì)、選材、材料缺陷、制造工藝、再加工、組裝、檢查、試驗(yàn)、質(zhì)量控制、貯運(yùn)、工作條件、維修和工作中預(yù)先未暴露的過(guò)載以

29、及機(jī)械的或化學(xué)的損傷等。</p><p>　　1.設(shè)計(jì)上的缺點(diǎn)：機(jī)械缺口、改變?cè)O(shè)計(jì)、零件的升級(jí)使用．</p><p>　　2.金屬部件的各種失效模式 </p><p><b>　　（1）過(guò)量變形:</b></p><p>　　力和溫度或者力或溫度引起彈性變形；屈服；壓痕：蠕變：沖擊變形</p><p&

30、gt;<b>　　（2）表面損傷:</b></p><p>　?。幔持p；ｂ．磨粒磨損：ｃ．腐蝕磨損：ｄ形變磨損：ｅ．沖擊磨損：f. 微振磨損；g.陣接觸疲勞磨損：ｈ.剝落；</p><p><b>　?。?）腐蝕:</b></p><p>　　a．均勻腐蝕：b．縫隙腐蝕：c．電池作用腐蝕：d點(diǎn)腐蝕；</p>

31、;<p>　　e．品間腐蝕：f．選擇浸出：g．沖蝕：ｈ．氣蝕：ｉ．氫損傷：</p><p>　?。桑锔g；ｋ．應(yīng)力腐蝕；Ｌ微振腐蝕</p><p><b>　　3．?dāng)嗔?lt;/b></p><p><b>　?。?）延性斷裂</b></p><p><b>　?。?）脆性斷裂

32、</b></p><p><b>　?。?）沖擊斷裂</b></p><p><b>　　4．疲勞斷裂 </b></p><p>　　ａ．高溫疲勞；ｂ．高周疲勞；。低周疲勞；ｄ．熱疲勞；ｅ．接觸疲勞；ｆ．沖擊疲勞：陣腐蝕疲勞；ｈ．微振疲勞</p><p><b>　　5．應(yīng)力持

33、久斷Ｒ</b></p><p>　　6．蠕變一疲勞復(fù)合斷裂</p><p>　　2.2 常用失效分析方法及技術(shù)</p><p>　　2.2.1失效分析的思路</p><p>　　失效分析思路是對(duì)于己經(jīng)發(fā)生的事故考慮從什么地方開(kāi)始，沿著什么樣的程序去分析研究故障現(xiàn)象的因果關(guān)系，確定事故原因，完成分析任務(wù)。斷裂失效分析思路一般是：斷裂

34、失效事故一故障件裂紋或斷口分析￣力學(xué)性能分析￣顯微組織分析￣結(jié)構(gòu)受力分析￣使用維護(hù)分析。必要時(shí)可進(jìn)行工藝分析、材料成分分析、環(huán)境分析、相結(jié)構(gòu)分析和殘余應(yīng)力分析。</p><p>　　1．失效分析的具體過(guò)程</p><p><b>　　（1）調(diào)查研究</b></p><p>　?、?向機(jī)器操作者調(diào)查破壞過(guò)程，觀察破壞現(xiàn)場(chǎng)，了解破壞構(gòu)件在機(jī)器的部位

35、和工作情況。</p><p>　?、?向生產(chǎn)工人和技術(shù)人員調(diào)查構(gòu)件的生產(chǎn)工藝歷史和工藝參數(shù)。</p><p>　?、?向設(shè)計(jì)人員調(diào)查構(gòu)件的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　?、?外觀檢查，觀察破壞構(gòu)件的外形特征。</p><p>　?、?服役條件、工作環(huán)境等的綜合分析。</p><p>　　（2） 斷口分析、破面

36、分析、變形量測(cè)定</p><p>　　① 斷裂試樣的正確選擇及切取。</p><p>　　② 斷口的宏觀分析。</p><p>　?、?斷口的微觀分析。</p><p>　　（3） 內(nèi)在質(zhì)量的檢驗(yàn)</p><p>　　① 低倍檢驗(yàn)：主要檢查夾雜、氣孔等低倍檢查項(xiàng)目。</p><p>　?、?金相

37、組織分析：檢查破斷零件的裂紋分布及走向，金相組織是否正常。</p><p>　?、?材料的化學(xué)成分分析：主要復(fù)驗(yàn)材料的化學(xué)成分是否合乎零件的要求，以及雜質(zhì)、偏析和可能引起問(wèn)題的微量元素在材料中的含量及大致分布。</p><p>　?、軝C(jī)械性能測(cè)定：主要復(fù)驗(yàn)材料的常規(guī)機(jī)械性能是否合格，據(jù)構(gòu)件破壞部位的幾何形狀、應(yīng)力分布情況、負(fù)載的變化等情況與該類情況下的靜／動(dòng)機(jī)械性能比較。</p>

38、;<p>　?。?） 判明失效的原因：據(jù)上面的調(diào)查研究及實(shí)驗(yàn)檢查結(jié)果，綜合分析造成構(gòu)件失效的原因。</p><p>　　（5） 提出改進(jìn)措施</p><p>　?。?） 實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)</p><p>　　２．２．２常用失效分析技術(shù)</p><p>　　失效分析技術(shù)是指在各種失效分析方法中具體所采用的分析技術(shù)和手段。對(duì)失效分析對(duì)象

39、而言，失效分析技術(shù)從總體上可分為非破壞性和破壞性失效分析技術(shù)，具體可分為?。泄贆z查診斷技術(shù)、痕跡發(fā)現(xiàn)技術(shù)、斷口和裂紋分析技術(shù)、化學(xué)成分分析技術(shù)、性能測(cè)試技術(shù)、無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)、宏觀殘余應(yīng)力測(cè)試等．</p><p>　　1．感官檢查診斷技術(shù)</p><p>　　失效分析與醫(yī)生看病或偵察案件相似，對(duì)信息資料既要單獨(dú)和分類推敲，又要綜合分析，通盤(pán)考慮，然后提出疑問(wèn)、假設(shè)，進(jìn)一步有針對(duì)性地補(bǔ)充信息資

40、料，多方考核，驗(yàn)證假設(shè)，從眾多原因中，逐步確定取舍，從而得出可靠結(jié)論，并提出切實(shí)可行的預(yù)防措施，最后在實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證。</p><p>　　感官檢查是一種直觀、簡(jiǎn)潔、使用方便、可靠性好的應(yīng)用技術(shù)。主要依靠人體感官功能和智力、經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合來(lái)獲取、存儲(chǔ)、加工處理信息，達(dá)到分析目的。它主要包括視覺(jué)檢查、觸覺(jué)檢查、嗅覺(jué)檢查等。</p><p><b>　　2．痕跡發(fā)現(xiàn)技術(shù)</b&g

41、t;</p><p>　　失效分析中進(jìn)行宏觀、微觀分析時(shí)都離不開(kāi)痕跡分析。通過(guò)痕跡分析，不僅可對(duì)事故和失效的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程作出判斷，并可為事故和失效分析結(jié)論提供可靠的佐證和依據(jù)。所謂痕跡分析就是對(duì)表面形貌 （花樣）的變化、成分的變化 （或材料的遷移）、顏色的變化、表層組織、性能的變化、殘余應(yīng)力的變化、以及表面污染狀態(tài)的變化等變化特征進(jìn)行診斷鑒別，找出變化的原因，為事故和機(jī)械失效分析提供線索和證據(jù)。其主要研究?jī)?nèi)容是

42、：</p><p>　?、?研究機(jī)械表面上形成痕跡的物理、化學(xué)過(guò)程 （即機(jī)制）；</p><p>　?、?研究痕跡對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)及其功能的影響；</p><p>　?、?研究不同材料表面性能與痕跡的關(guān)系及其在機(jī)械失效分析中的應(yīng)用；</p><p>　?、?痕跡的理化檢驗(yàn)方法；</p><p>　　在一般情況下，痕跡分析程序

43、是；</p><p>　?、賹ふ?、發(fā)現(xiàn)和顯現(xiàn)痕跡；</p><p>　　②痕跡的提取、固定、顯現(xiàn)、清洗、記錄和保存；</p><p>　?、坭b定痕跡 （這是痕跡分析的重點(diǎn)工作）一般原則是由表及里，由簡(jiǎn)而繁，先宏觀后微觀，先定性后定量。遵循形貌一成分￣組織結(jié)構(gòu)、性能的分析順序；</p><p>　　④ 痕跡的模擬再現(xiàn)試驗(yàn)：</p>

44、<p><b>　?、菥C合性分析：</b></p><p>　?、?做分析結(jié)論并寫(xiě)出有建設(shè)性意見(jiàn)的報(bào)告。</p><p>　　3．?dāng)嗫诤土鸭y分析技術(shù)</p><p>　　斷口和裂紋分析一般包括宏觀分析與微觀分析兩個(gè)方面。前者指用肉眼或 40倍以下的放大鏡、實(shí)休顯微鏡對(duì)斷口或裂紋進(jìn)行觀察分析，可有效地確定斷裂起源和擴(kuò)展方向：后者指用光

45、學(xué)顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡等對(duì)斷口或裂紋進(jìn)行觀察、鑒別與分析，可以有效地確定斷裂類型與機(jī)理。宏觀分析和微觀分析是不可分割的整體，二者不可互相取代，只能互相補(bǔ)充、互相促進(jìn)。過(guò)分依賴微觀分析而不重視宏觀分析，只根據(jù)幾個(gè)微觀視場(chǎng)的特征就作出判斷，往往會(huì)導(dǎo)致全局性的判斷失誤；反之，忽視微觀分析只進(jìn)行宏觀分析，則可能得出膚淺乃至錯(cuò)誤的結(jié)論。斷口和裂紋分析技術(shù)一般包括：</p><p>　　分析對(duì)象的確定與顯示技術(shù)、觀察與

46、照相記錄技術(shù)、識(shí)別與診斷技術(shù)、定性與定量分析技術(shù)及儀器與設(shè)備的使用技術(shù)等。</p><p>　　4．化學(xué)成分分析技術(shù)</p><p>　　在失效分析中，常常需要對(duì)失效零件的材料成分 （包括定牌號(hào)、全成分或部分成分）、外來(lái)物 （如擦痕或?yàn)R射附著物）、表面沉積物、腐蝕生成物及氧化物等進(jìn)行定性或定量的分析，以便為最終的失效分析結(jié)論提供依據(jù)。</p><p><b&g

47、t;　?。幔Ｒ?guī)分析技術(shù)</b></p><p>　　該技術(shù)主要用于分析失效零件名義或宏觀區(qū)域的材料成分，其主要方法有：</p><p>　　① 濕法化學(xué)分析：可準(zhǔn)確分析含量較大的金屬，陰離子的有無(wú)及其濃度；</p><p>　　② 半定量發(fā)射光譜和原子吸收光譜：用于分析合金成分；</p><p>　?、?燃燒法：用于測(cè)定金屬中的

48、碳、硫、氫、氮、氧的含量；</p><p>　?、?點(diǎn)滴法：可簡(jiǎn)單地定性分析金屬中的合金元素、沉淀物、腐蝕產(chǎn)物、土壤等；</p><p>　?、?紅外、紫外光譜：用于檢測(cè)有機(jī)物質(zhì)。</p><p>　?。猓砻婕拔^(qū)分析技術(shù)</p><p>　　在失效分析中，相對(duì)于名義或宏觀區(qū)域的成分分析，失效零件的材料的表面成分及失效源區(qū)的微區(qū)成分分析更為

49、重要，尤其是對(duì)表面損傷或者由于諸如夾雜、成分偏析等造成的失效。目前主要的分析儀器有：俄歇電子譜儀、離子探針、電子探針、ｘ射線能譜儀、ｘ射線波長(zhǎng)譜儀等。在掃描電鏡上可裝置俄歇電子譜儀、ｘ射線能譜儀、ｘ射線波長(zhǎng)譜儀等，以滿足微區(qū)成分分析的需要。</p><p><b>　　5．性能測(cè)試技術(shù)</b></p><p>　　對(duì)于一些重大的、復(fù)雜的斷裂或變形失效，往往必須作力學(xué)性

50、能方面的試驗(yàn)分析工作，優(yōu)先考慮的試驗(yàn)有硬度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)等，若上述試驗(yàn)不足以說(shuō)明結(jié)論意見(jiàn)時(shí)，可進(jìn)一步取樣作其它性能試驗(yàn)，如拉伸試驗(yàn)、ＫＩＣ，ｄａ／ｄＮ、耐磨性及腐蝕敏感性試驗(yàn)等。</p><p><b>　　6．無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)</b></p><p>　　無(wú)損檢驗(yàn)就是應(yīng)用一些物理現(xiàn)象，在不改變材料或零件形狀和性能 （包括機(jī)械性能和化學(xué)性質(zhì)）條件下，迅速可靠地確定其表面或

51、內(nèi)部裂縫和其他缺陷的大小、數(shù)量和位置的方法。在失效分析中應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的目的在于：</p><p>　?、?檢查失效件的同批服役件、庫(kù)存件，防止同類事故的發(fā)生，若能查出第二件、第三件，則更有利于失效性質(zhì)及失效原因的分析判斷；</p><p>　?、?某些容器、管道、殼體，甚至一些復(fù)雜形狀的系統(tǒng)裝置出現(xiàn)裂紋或泄露時(shí)，常需要借助于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)確定其確切部位，以便取樣分析或采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施

52、；</p><p>　?、?在脆性破壞中，利用無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)來(lái)檢測(cè)監(jiān)視臨界裂紋長(zhǎng)度，防止發(fā)生脆斷。</p><p>　　無(wú)損檢驗(yàn)是一門系統(tǒng)而復(fù)雜的新興學(xué)科，其檢驗(yàn)方法己有十多類，有的正在不斷完善，并向著自動(dòng)化，提高性能及靈敏度，使用電視裝置等方面發(fā)展 （如 ｘ射線探傷、磁力探傷、超聲波探傷等），有的還在發(fā)展中。根據(jù)無(wú)損探傷的原理，其檢驗(yàn)方法大致可分為五類：放射性探傷、電磁探傷、聲試驗(yàn)法探傷、

53、滲透法探傷和熱試驗(yàn)法探傷。</p><p>　　7．宏觀殘余應(yīng)力測(cè)試</p><p>　　金屬零件經(jīng)各種冷熱加工 （如切削、磨削加工、裝配、冷拔、熱處理等）之后，其內(nèi)部或多或少都存在殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在對(duì)材料的疲勞、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定性都有影響，甚至在服役過(guò)程中引起相變。據(jù)最近的調(diào)查分析，由于殘余應(yīng)力影響或?qū)е碌臋C(jī)械零件失效達(dá) 80％以上。因此在失效分析中，常需對(duì)機(jī)械零部件的殘余應(yīng)力進(jìn)行

54、測(cè)定。宏觀殘余應(yīng)力測(cè)定方法很多，如電阻應(yīng)變片法、光彈性復(fù)膜法、脆性涂料法、ｘ射線法及聲學(xué)法等。</p><p>　　面對(duì)如此繁多的失效分析實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，在進(jìn)行某項(xiàng)具體的失效分析時(shí)該選用哪些檢測(cè)技術(shù)，應(yīng)根據(jù)失效現(xiàn)象的復(fù)雜程度，同時(shí)考慮失效分析的深度、時(shí)間性和經(jīng)濟(jì)性；即要依據(jù)失效分析的實(shí)際需要，檢測(cè)技術(shù)的適用性和經(jīng)濟(jì)性選用實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)。</p><p><b>　?。玻诚到y(tǒng)分析方法

55、</b></p><p>　　隨著科技的不斷進(jìn)步，設(shè)備日益復(fù)雜龐大，其失效因素除物的因素外，還包括人的許多因素 （如管理不善、判斷失誤、操作過(guò)失、責(zé)任心不強(qiáng)等）和軟件方面的因素 （如計(jì)算機(jī)程序錯(cuò)誤）。龐大復(fù)雜的設(shè)備可能的失效原因常常不止一個(gè)或幾個(gè)，而是ＩＬ十個(gè)、甚至更多；若僅用物理失效方法難于解決復(fù)雜系統(tǒng)的失效分析任務(wù)。而且目前一般的失效分析都是 “手工”操作，分析耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)核電站泄漏之類需在較短時(shí)間

56、作出判斷和處理的情況很難勝任。因此，對(duì)復(fù)雜而緊迫的設(shè)備失效分析，必須應(yīng)用系統(tǒng)工程的思想和方法。</p><p>　　失效分析的系統(tǒng)工程方法有許多種，其中最常見(jiàn)的有：故障樹(shù)分析法（FTA）、特征一因素圖分析法、失效模式與后果分析法 （FMEA）、事件時(shí)序樹(shù)分析法 （ETA）等。</p><p>　　此外，日本石川發(fā)明的特征一因素圖分析法是將己表現(xiàn)出來(lái)的失效或異?，F(xiàn)象 （即表現(xiàn)出的結(jié)果稱作特征

57、）和引起這些現(xiàn)象的那些因素，用“魚(yú)骨”結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)分析找出這些現(xiàn)象的直接原因。事件時(shí)序樹(shù)分析法從認(rèn)為是失效原因的初始事件出發(fā)，按時(shí)間順序追蹤，到設(shè)備或系統(tǒng)失效的最終事件為止 （相當(dāng) FTA的頂端事件），按零件的功能和應(yīng)用的順序，把在阻止事件發(fā)生上是成功的或失敗的事件展開(kāi)成樹(shù)形圖。ETA 是從原因到結(jié)果，正好與FTA相反。</p><p><b>　?。?４ 本章小結(jié)</b></p

58、><p>　　本章主要介紹了失效分析的基本概念、失效的主要來(lái)源及模式、常用的失效分析方法及技術(shù)和失效的系統(tǒng)分析方法。失效分析技術(shù)中主要介紹了感官檢查診斷技術(shù)、痕跡發(fā)現(xiàn)技術(shù)、斷口和裂紋分析技術(shù)、化學(xué)成分分析技術(shù)、性能測(cè)試技術(shù)、無(wú)損檢驗(yàn)技術(shù)、宏觀殘余應(yīng)力測(cè)試。失效的系統(tǒng)分析方法則主要介紹了FTA及FMEA兩種方法。</p><p>　　第三章 MWM-V6型柴油機(jī)曲軸斷裂原因分析</p&g

59、t;<p>　　本章分析了MWM-V6型柴油機(jī)曲軸斷裂原因，結(jié)果表明鍛件過(guò)熱過(guò)燒是導(dǎo)致斷裂的直接原因；曲軸熱處理工藝不規(guī)范、不完善，曲軸工作潤(rùn)滑條件不良加速了曲軸斷裂。本章還對(duì)加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量管理和失效分析工作提出了意見(jiàn)．</p><p>　　該MWM-V6型柴油機(jī)曲軸，作為某漁船主機(jī)，于1997年11月裝船作業(yè)，至 1998年 1月發(fā)生曲軸斷裂事故。斷裂發(fā)生于B1缸連桿軸頸，屬典型的早期斷裂。

60、</p><p>　　該曲軸采用42CrMo電渣重熔鋼制造，其主要工藝流程為：</p><p>　　下料-模鍛-調(diào)質(zhì)-冷加工-中頻感應(yīng)淬火-回火-精磨。大約同期出廠的一批柴油機(jī)發(fā)生多起類似的斷軸事故。</p><p>　　其模鍛件由模鍛件廠供貨，其他工序在柴油機(jī)生產(chǎn)廠完成。中頻淬火只對(duì)軸頸平直段進(jìn)行，軸頸與曲柄連接的過(guò)渡圓角部位，因后續(xù)磨削工藝裝備尚未完善而不進(jìn)行中

61、頻淬火處理。按技術(shù)條件規(guī)定軸頸經(jīng)表面淬火后，其硬度達(dá)586HRC。</p><p>　　MWM 機(jī)型是我國(guó)近年來(lái)引進(jìn)的柴油機(jī)系列產(chǎn)品，目前正處于技術(shù)消化和應(yīng)用推廣階段，其生產(chǎn)過(guò)程中，因某些工藝環(huán)節(jié)尚存在不盡完善或不太合理的地方而影響產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致個(gè)別零件早期失效，是在所難免的，屬于發(fā)展中的問(wèn)題，需在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，日臻完善，完成國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。但該MWM-V6機(jī)因曲軸斷裂，使整機(jī)壽命只有幾十個(gè)小時(shí)，當(dāng)屬嚴(yán)重的質(zhì)量事故

62、。對(duì)此類事故，若不查明原因，采取改進(jìn)措施，防止類似事故重復(fù)發(fā)生，該產(chǎn)品將喪失其機(jī)械產(chǎn)品信譽(yù)和競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p>　　3.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析</p><p>　　3.1.1 斷裂宏觀檢查</p><p>　　該連桿軸頸靠近斷口一端嚴(yán)重磨損，表面粗糙，呈焦油色，該區(qū)域內(nèi)的斷口表面也呈焦油色。整個(gè)斷口表面較粗糙，部分呈粗糙的貝紋花樣，貝紋間隔為3-5mm,屬疲勞

63、斷裂區(qū)；部分為靜段區(qū)，呈暗灰色，其中兩處有石狀斷口特征。疲勞區(qū)約占斷口總面積62%。</p><p>　　3.1.2 軸頸表面殘余應(yīng)力測(cè)定</p><p>　　軸頸表面殘余應(yīng)力測(cè)定利用 ｘ射線方法測(cè)（211）衍射譜線半高寬ß確定軸頸表面殘余應(yīng)力，測(cè)試結(jié)果表明，在過(guò)渡圓角未淬火部位出現(xiàn)殘余拉應(yīng)力約 35MPa，己淬火表面均為殘余壓應(yīng)力，軸頸中段殘余壓應(yīng)力平均為800MPa，如圖3.

64、8。</p><p>　　圖3.8 連桿軸頸表面淬火后沿長(zhǎng)度分布?xì)堄鄳?yīng)力</p><p><b>　　３.２ 討論</b></p><p>　　上述結(jié)果表明，該曲軸鍛造過(guò)燒，導(dǎo)致晶界氧化物和晶界開(kāi)裂等不可消除的缺陷，是構(gòu)成石狀斷口的本質(zhì)原因。又因終鍛溫度過(guò)高導(dǎo)致大量非金屬夾雜物質(zhì)點(diǎn)沿晶界析出，嚴(yán)重地削弱了晶界結(jié)合力，造成材料疲勞強(qiáng)度的嚴(yán)重?fù)p傷。

65、裂紋源于曲柄／連桿軸頸的過(guò)渡圓角處，此處存在應(yīng)力集中：測(cè)得圓角半徑，6.5ｍｍ，根據(jù)應(yīng)力集中手冊(cè)ｔ，該處彎曲應(yīng)力集中系數(shù)為Ｋｒ(b)＝1.93，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力集中系數(shù)K＝1.58。顯然，這里應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)化。</p><p>　　洛氏硬度的測(cè)試結(jié)果表明，該軸的表面淬火硬度較技術(shù)要求低約 25％，導(dǎo)致材料的疲勞極限也損失約25％；同時(shí)熱處理工藝中對(duì)曲柄／軸頸圓角處沒(méi)有進(jìn)行淬火處理。從抗疲勞失效的角度考慮，圓角部位是最應(yīng)該強(qiáng)化

66、的地方，但在本曲軸上卻成為最削弱的地方。冶金因素造成的材料損傷與軸頸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度特點(diǎn)的迭加，必然在圓角部位首先形成裂紋?！　　　?lt;/p><p>　　前己述及，該曲軸工作過(guò)程中潤(rùn)滑不良，軸頸磨損嚴(yán)重，這也必然導(dǎo)致軸頸所受扭矩增大，對(duì)于扭轉(zhuǎn)載荷來(lái)說(shuō)，連桿軸頸成為最薄弱環(huán)節(jié)，裂紋形成后向軸頸內(nèi)部擴(kuò)展并表現(xiàn)出剪應(yīng)力起主導(dǎo)作用的裂紋特征，形成斜斷口 。</p><p>　　當(dāng)裂紋擴(kuò)展到接近最終裂紋尺寸

67、時(shí)，將會(huì)引起過(guò)量變形，從而影響運(yùn)動(dòng)精度，隨之而來(lái)的是震動(dòng)和噪音加大，磨損加劇，局部溫升，抱軸等，以致殘留的軸頸截面被扭斷。軸頸上和斷口上的局部焦油色就是在這一過(guò)程中形成的。</p><p>　　３.３ 對(duì)改進(jìn)柴油機(jī)曲軸質(zhì)量的意見(jiàn)</p><p>　　目前國(guó)產(chǎn)柴油機(jī)曲軸斷裂 （尤其早期斷裂）仍是普遍存在的問(wèn)題。導(dǎo)致斷軸的原因主要是冷、熱加工以及配件質(zhì)量和使用維護(hù)等方面的問(wèn)題。除這些直接原因外

68、，在生產(chǎn)管理方面存在的問(wèn)題，如對(duì)影響產(chǎn)品質(zhì)量的各環(huán)節(jié)的管理，充分發(fā)揮質(zhì)檢部門的作用，強(qiáng)化失效分析及信息反饋工作等，對(duì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品斷裂控制有更重要的影響。以本文的曲軸斷裂為例，熱加工缺陷固然是失效的直接原因，但存在如此缺陷的斷件又是如何從鑄鍛廠流入到柴油機(jī)廠的？本應(yīng)報(bào)廢的鍛件又是如何跟隨正品鍛件走完全部工藝流程，并通過(guò)檢驗(yàn)出廠的？同批進(jìn)廠鍛坯的曲軸連續(xù)發(fā)生的數(shù)起類似早期斷裂事故，想到我們需要消化吸收新技術(shù)以趕超先進(jìn)水平，看來(lái)充分發(fā)揮質(zhì)量管理部

69、門的職能，強(qiáng)化生產(chǎn)各環(huán)節(jié)和管理部門的質(zhì)量意識(shí)是何等重要。</p><p><b>　　3.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　1．該曲軸因鍛造過(guò)燒造成晶界氧化物和晶界開(kāi)裂等不可消除的缺陷，這也是造成石狀斷口的原因；終鍛溫度過(guò)高導(dǎo)致大量非金屬夾雜物質(zhì)點(diǎn)沿晶界析出，嚴(yán)重削弱了晶界結(jié)合力，損傷了材料的疲勞強(qiáng)度；這是該曲軸早期斷裂的直接原因。</p>&

70、lt;p>　　2．該曲軸熱處理工藝不規(guī)范，非淬火帶超差，淬火帶硬度不足；熱處理工藝不完善，在曲柄／軸頸過(guò)渡圓角處存在應(yīng)力集中的地方，也就是在未淬火帶上，造成拉應(yīng)力。</p><p>　　3．該曲軸工作過(guò)程中潤(rùn)滑條件不良。</p><p>　　第4章 軸類零件失效的系統(tǒng)分析</p><p>　　本章簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)分析方法中的故障樹(shù)分析法，并采用故障樹(shù)分析法對(duì)軸

71、類零件的斷裂原因進(jìn)行了系統(tǒng)分析，列出了軸類零件斷裂的各種可能原因。本章也討論了故障樹(shù)和專家系統(tǒng)的關(guān)系。</p><p>　　軸類零件幾乎是任何機(jī)械設(shè)備中不可缺少的重要核心零件，其主要功能是支承旋轉(zhuǎn)零件或通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)。軸類零件失效將導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備不能正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人的生命。</p><p>　　軸類零件均要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、選材、各種冷熱加工和裝配等工藝過(guò)程，其失

72、效可能是由其中任一工藝的某個(gè)環(huán)節(jié)失誤引起，因而軸類零件可能的失效原因往往不止一個(gè)或幾個(gè)，而是幾十個(gè)甚至更多；失效也經(jīng)常不是由某一種原因引起，而是多種原因復(fù)合作用的結(jié)果；這就要求對(duì)軸類零件的失效作系統(tǒng)分析。</p><p>　　4．１ 故障樹(shù)分析法</p><p>　　4.1.1 FTA的背景和基本概念</p><p>　　FTA來(lái)自數(shù)學(xué)圖論中樹(shù)的概念和電子計(jì)算機(jī)的

73、算法符號(hào)，是將系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零部件、工藝因素、人為因素和零件結(jié)構(gòu)、性能等內(nèi)因、外因聯(lián)系起來(lái)作成的分層次因果樹(shù)形關(guān)系圖。</p><p>　　4.1.2 FTA的表示法</p><p>　　在FTA中，可以把一個(gè)準(zhǔn)備分析的設(shè)備稱為一個(gè)系統(tǒng)，把組成該設(shè)備的零部件稱作系統(tǒng)的組元；也可以將一個(gè)零件所經(jīng)歷的加工工藝過(guò)程和服役過(guò)程作為一個(gè)系統(tǒng)．FTA用于分析各種組元狀態(tài) （即事件）間的邏輯關(guān)系。表示

74、狀態(tài)正常變化的事件是正常事件：反之，狀態(tài)變化未能實(shí)現(xiàn)組元的預(yù)定功能，或出現(xiàn)非預(yù)期的狀態(tài)變化的事件就是異常事件，也稱故障事件，簡(jiǎn)稱事件 （Eｖｅｎｔ）。本文將以軸類零件的工藝過(guò)程作為一個(gè)系統(tǒng)。</p><p>　　故障樹(shù)分析法所用符號(hào)分兩類：事件符號(hào)，邏輯符號(hào)。其主要符號(hào)說(shuō)明</p><p>　　4.1.3　FTA舉例</p><p>　　以焊接件為例解釋FTA的意義

75、如下。焊接構(gòu)件破裂原因的分類；</p><p>　　圖4-1 焊接構(gòu)件破裂原因的部分FTA圖</p><p>　　上圖為焊接構(gòu)件破裂故障樹(shù)的一部分，其意義為：“材料問(wèn)題”或 “施焊問(wèn)題”是焊接構(gòu)件破裂的可能原因；“材質(zhì)不良”，“焊接性不良”或 “材料管理不善”導(dǎo)致 “材料問(wèn)題”：“技術(shù)不成熟”，“焊接條件錯(cuò)誤”，“過(guò)大約束”，“焊接工藝對(duì)材料不適當(dāng)”或 “預(yù)熱，后熱不當(dāng)”導(dǎo)致 “施焊問(wèn)題

76、”</p><p>　　顯然，該部分故障樹(shù)可以采用上面的描述方式轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可利用的形式，為進(jìn)一步建立焊接件破裂原因診斷專家系統(tǒng)提供知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)。</p><p>　　4.2 軸件失效地系統(tǒng)分析</p><p><b>　　4．3 討論</b></p><p>　　系統(tǒng)分析的首要任務(wù)是獲取信息，而不是建立系統(tǒng)模型。如果獲

77、取的知識(shí)不準(zhǔn)確、不完善，建立的相應(yīng)的系統(tǒng)模型不會(huì)很有效；因而知識(shí)獲取是專家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一道關(guān)鍵工序X23，　M7．在失效分析中，利用故障樹(shù)法建造的故障樹(shù)可為專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)提供基礎(chǔ)。在以后工作中不斷收集各種失效原因的概率，就可進(jìn)行可靠性定量分析，然后提出相應(yīng)的改進(jìn)措施以降低故障發(fā)生的概率。這樣建立的專家系統(tǒng)可為生產(chǎn)廠家提供加工前的可靠性分析，采用合理的工藝過(guò)程，減少事故的發(fā)生。</p><p>　　由于軸類零件在各

78、種機(jī)械設(shè)備中的重要地位，對(duì)其進(jìn)行徹底、全面的分析是十分有意義的；本文進(jìn)行了軸類零件失效原因的系統(tǒng)分析，由于缺乏各種可能原因的概率，文中沒(méi)有進(jìn)行定量分析；相信隨著科技的突飛猛進(jìn)，新情況、新問(wèn)題的不斷出現(xiàn)，軸類零件失效系統(tǒng)必將逐步完善并得到更多的應(yīng)用。</p><p><b>　　4．4 小結(jié)</b></p><p>　　由于軸類零件加工工序較復(fù)雜，失效原因也較復(fù)雜，本

79、文采用故障樹(shù)分析法給出了軸件失效的各種可能原因。軸類零件失效的系統(tǒng)分析為其工業(yè)生產(chǎn)提供了可靠性分析的依據(jù)。另外，故障樹(shù)也為專家系統(tǒng)的建立提供了知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)。</p><p>　　本論文得到的主要結(jié)論：</p><p>　　1. MWM-V6型柴油機(jī)曲軸斷裂的直接原因是鍛件過(guò)熱過(guò)燒造成的晶界氧化物和晶界開(kāi)裂；斷口為石狀斷口。曲軸熱處理工藝不規(guī)范、不完善，曲軸工作潤(rùn)滑條件不良加速了曲軸斷裂。&l

80、t;/p><p>　　2. 由于軸類零件加工工序較復(fù)雜，失效原因也較復(fù)雜，本文采用故障樹(shù)分析法給出了軸類零件失效的各種可能原因。軸類零件失效的系統(tǒng)分析為其工業(yè)生產(chǎn)提供了可靠性分析的依據(jù)。另外，故障樹(shù)也為專家系統(tǒng)的建立提供了知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)于今后工作的建議：</p><p>　　本文所做的故障樹(shù)分析為專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)提供了基礎(chǔ)，但由于缺乏各種失效原因的

81、概率，暫時(shí)無(wú)法進(jìn)行故障樹(shù)的定量分析，因此，建議今后收集積累各種失效原因的出現(xiàn)幾率，并利用此故障樹(shù)進(jìn)一步建立軸類零件失效分析的專家系統(tǒng)。同時(shí)建議建造軸類零件各類失效原因的改進(jìn)措施的知識(shí)庫(kù)，編制出專家系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序，并利用該程序?qū)崿F(xiàn)判斷軸類零件失效原因及給出相應(yīng)的改進(jìn)措施。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我第一次系統(tǒng)的、全面、

82、獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但鞏固了專業(yè)知識(shí)，加深了對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通，更為重要是是，培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)，鍛煉了我分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。這對(duì)我畢業(yè)后調(diào)整自我，盡快勝任工作將產(chǎn)生很大的作用。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分體會(huì)到搜集資料的重要性。一時(shí)不經(jīng)意中發(fā)現(xiàn)的一段話，可我解開(kāi)心中的迷惑，豁然開(kāi)朗。有時(shí)卻發(fā)現(xiàn)自己頗為得意的觀點(diǎn)早已成為昨日黃花。</p><p>

83、;　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，也暴露出很多不足。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的初期，在構(gòu)思方案的過(guò)程中，表現(xiàn)的有些急功近利，方案的提出帶有明顯的主觀性。在方案確定后，具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，暴露出知識(shí)面不夠?qū)?，考慮不夠全面，有些因素沒(méi)有考慮到，有些問(wèn)題無(wú)法解決</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?］孫桓，陳作模.機(jī)械原理（第六版）[M].北京:高等教育出版,200

84、4:34-67</p><p>　?。?］朱孝錄.齒輪的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1988:67-78</p><p>　　［3］黃華梁.機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)機(jī)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985:56-76</p><p>　?。?］機(jī)電一體化手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，1994:46-56</p><p

85、>　?。?］何芹生.電封閉齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行特點(diǎn)及性能分析[M].北京:齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文,1984:56-58</p><p>　?。?］黃華梁譯.機(jī)械零件實(shí)驗(yàn)機(jī)與實(shí)驗(yàn)臺(tái)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出,1985:123-135</p><p>　?。?］何芹生.電封閉齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行特點(diǎn)及性能分析[M].北京:齒輪傳動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)學(xué)術(shù)討論會(huì)論,1984:247-149</p&

86、gt;<p>　?。?］閻東清.功率封閉機(jī)械式變速器齒輪壽命實(shí)驗(yàn)臺(tái).北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)[J].1999, 18（3）：302-306</p><p>　　［9］溫松明.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社,2000:167-169</p><p>　　［10］龔港藝.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社，2005:121-132</p

87、><p>　?。?1］機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編.機(jī)械工程手冊(cè) (25、27、28、29、31、32、33篇)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982: 5-267</p><p>　?。?2］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫(xiě)組編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M]. 北京:化學(xué)出版社，1983:59-64</p><p>　?。?3］沈陽(yáng)工大,大連鐵道學(xué)院, 吉林工學(xué)院.組合機(jī)床設(shè)計(jì)[M

88、].北京：機(jī)械工業(yè)出版,1985:167-184</p><p>　?。?4］機(jī)械原理電算程序編寫(xiě)組，機(jī)械原理電算程序集，高等教育出版社，1987:90-107</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次論文是在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和幫助下完成的。楊老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)

89、對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)給我留下了深刻的印象，并為我將來(lái)的工作學(xué)習(xí)樹(shù)立了榜樣。感謝任課老師來(lái)給我悉心的指導(dǎo)、關(guān)心和幫助。其次，我要感謝同組同學(xué)，對(duì)我的無(wú)私幫助，使我得以順利完成論文。最后，我還要感謝我的家人對(duì)我的培養(yǎng)和給我來(lái)這里學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，我的成長(zhǎng)離不開(kāi)他們的支持。</p><p>　　09/20 11:46 102機(jī)體齒飛面孔雙臥多軸組

90、合機(jī)床及CAD設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:02 3kN微型裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 15:09 45T旋挖鉆機(jī)變幅機(jī)構(gòu)液壓缸設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 15:32 5噸卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 17:12 C620軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆

91、2-Φ16孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 CA6140車床撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)831003</p><p>　　08/30 15:37 CPU風(fēng)扇后蓋的注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 16:19 GDC956160工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>

92、;　　08/30 15:45 LS型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 23:43 LS型螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 16:23 P-90B型耙斗式裝載機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:17 PE10自行車無(wú)級(jí)變速器設(shè)計(jì)</p><p>　　10/0

93、7 09:23 話機(jī)機(jī)座下殼模具的設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　09/08 20:20 T108噸自卸車拐軸的斷裂原因分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 X-Y型數(shù)控銑床工作臺(tái)的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:25 YD5141SYZ后壓縮式垃圾車的上裝箱體設(shè)計(jì)</p>

94、<p>　　10/07 09:20 ZH1115W柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及左主軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 15:34 ZXT-06型多臂機(jī)凸輪軸加工工藝及工裝設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 16:04 三孔連桿零件的工藝規(guī)程及鉆Φ35H6孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 17

95、:57 三層貨運(yùn)電梯曳引機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/29 14:08 上蓋的工工藝規(guī)程及鉆6-Ф4.5孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:45 五噸單頭液壓放料機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:44 五噸單頭液壓放料機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/0

96、9 23:40 儀表外殼塑料模設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:57 傳動(dòng)蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:00 傳動(dòng)系統(tǒng)測(cè)繪與分析設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 23:46 保護(hù)罩模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 15:30

97、 保鮮膜機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 14:35 減速箱體數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:20 鑿巖釬具釬尾的熱處理工藝探索設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:33 分離爪工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 15:26 制定左擺動(dòng)

98、杠桿的工工藝規(guī)程及鉆Ф12孔的夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/29 14:03 前蓋板零件的工藝規(guī)程及鉆8-M16深29孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 08:44 加油機(jī)油槍手柄護(hù)套模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 15:17 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07

99、 09:17 動(dòng)模底板零件的工藝規(guī)程及鉆Φ52孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/08 20:23 包縫機(jī)機(jī)體鉆孔組合機(jī)床總體及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 15:19 升板機(jī)前后輔機(jī)的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:17 升降式止回閥的設(shè)計(jì)</p><p>　　

100、09/22 18:52 升降桿軸承座的夾具工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 16:41 升降杠桿軸承座零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 15:59 半自動(dòng)鎖蓋機(jī)的設(shè)計(jì)（包裝機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)）</p><p>　　08/30 15:57 半軸零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p&g

101、t;<p>　　10/29 13:31 半軸零件鉆6-Φ14孔的工裝夾具設(shè)計(jì)圖紙</p><p>　　09/26 13:53 單吊桿式鍍板系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:20 單級(jí)齒輪減速器模型優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:24 單繩纏繞式提升機(jī)的設(shè)計(jì)</p>

102、<p>　　09/09 23:08 臥式加工中心自動(dòng)換刀機(jī)械手設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:10 厚板扎機(jī)軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/18 20:56 叉桿零件的加工工藝規(guī)程及加工孔Φ20的專用夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:32 雙臥軸混凝土攪拌機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì)&

103、lt;/p><p>　　09/09 22:33 雙模輪胎硫化機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:32 雙輥驅(qū)動(dòng)五輥冷軋機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 20:36 變位器工裝設(shè)計(jì)--0.1t普通座式焊接變位機(jī)</p><p>　　09/28 16:50 疊層式物體制造快

104、速成型機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:41 可急回抽油機(jī)速度分析及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:42 可移動(dòng)的墻設(shè)計(jì)及三維建模</p><p>　　10/04 13:25 右出線軸鉆2-Ф8夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/04 13:23 右出線軸

105、鉆6-Ф6夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:36 咖啡杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 08:33 咖啡粉枕式包裝機(jī)總體設(shè)計(jì)及橫封切斷裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 16:15 啤酒貼標(biāo)機(jī)的設(shè)計(jì)（總體和后標(biāo)部分的設(shè)計(jì)）</p><p>　　10/29 13:58

106、 噴油泵體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ14通孔的工裝夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:39 四工位的臥式組合機(jī)床設(shè)計(jì)及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:39 四方罩模具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:42 四組調(diào)料盒注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07

107、23:55 固定座的注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:52 圓柱坐標(biāo)型工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 23:48 圓珠筆管注塑模工藝及模具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/13 16:36 圓盤(pán)剪切機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/21 13:25 基于

108、PLC變頻調(diào)速技術(shù)的供暖鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 22:20 基于pro-E的減速器箱體造型和數(shù)控加工自動(dòng)編程設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 18:00 基于PROE的果蔬籃注塑模具設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 19:37 基于UG的TGSS-50型水平刮板輸送機(jī)---機(jī)頭段設(shè)計(jì)</p&

109、gt;<p>　　09/21 15:16 塑料油壺蓋模具設(shè)計(jì)</p><p>　　09/09 22:41 塑料膠卷盒注射模設(shè)計(jì)</p><p>　　10/07 09:25 多功能推車梯子的設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:25 多功能齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)</p><p>　　

110、08/30 16:32 多層板連續(xù)排版方法及基于ＰＬＣ控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:30 多層板連續(xù)排版方法畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:42 多用角架擱板的注塑模具設(shè)計(jì)及其仿真加工設(shè)計(jì)</p><p>　　08/30 16:39 多繩摩擦式提升機(jī)的設(shè)計(jì)</p>&

111、lt;p>　　09/08 21:05 大型礦用自卸車靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/20 16:27 大型耙斗裝巖機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　　09/08 21:01 大批生產(chǎn)的汽車變速器左側(cè)蓋加工工藝及指定工序夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　10/30 15:42 套筒的機(jī)械加工工藝規(guī)程及攻6-M8-