在使用機(jī)器或設(shè)備時(shí)，我們需要注意機(jī)械零件和組件會(huì)受到循環(huán)或可變載荷的影響，這些載荷可能會(huì)因疲勞而導(dǎo)致故障。制造工藝、應(yīng)用技術(shù)和材料是防止這些問(wèn)題的關(guān)鍵。

　　機(jī)械零件疲勞失效的可能原因：

　　1.內(nèi)部不規(guī)則或不連續(xù)的存在。

　　2.由零件加工過(guò)程本身引起的不規(guī)則。

　　3.零件幾何類型。這將影響裂紋擴(kuò)展的速度。

　　4.環(huán)境的影響：熱溫度和腐蝕疲勞。

　　零件中小裂紋的存在也可能導(dǎo)致過(guò)早疲勞。裂紋的末端是張力積聚的點(diǎn)，這會(huì)放大周期性或可變載荷的影響。周期性載荷會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部張力狀態(tài)，這將使裂紋在其末端擴(kuò)大，因?yàn)樗菑埩ψ罴械哪切c(diǎn)。因此，裂紋會(huì)越來(lái)越大，直到它突然失效。

　　盡管如此，由于疲勞而發(fā)生故障并不需要存在高水平的應(yīng)力；請(qǐng)記住，它們可能明顯低于材料的屈服點(diǎn)：

　　防止機(jī)械零件疲勞的注意事項(xiàng)：

　　1.首先，需要記住，零件或機(jī)械部件截面的任何變化都是應(yīng)力集中的特殊區(qū)域，這會(huì)影響其機(jī)械疲勞強(qiáng)度。

　　2.零件的幾何形狀也會(huì)影響裂紋擴(kuò)展的速度。有利于應(yīng)力集中區(qū)域出現(xiàn)、橫截面變化、鍵槽、孔或插入角的出現(xiàn)的設(shè)計(jì)將使裂紋更快地發(fā)展。

　　3.該設(shè)計(jì)對(duì)疲勞失效也有重要影響。任何幾何不連續(xù)性都充當(dāng)應(yīng)力集中器，并可能因疲勞而成為裂紋的起源點(diǎn)。不連續(xù)性越尖銳，應(yīng)力累積越嚴(yán)重。

　　4.避免結(jié)構(gòu)不規(guī)則或修改設(shè)計(jì)，消除導(dǎo)致方形邊緣的邊緣急劇變化將導(dǎo)致更高的疲勞強(qiáng)度。

　　5.零件的尺寸也有影響；增加它們的尺寸會(huì)導(dǎo)致較低的疲勞極限。

　　6.通過(guò)拋光改善表面光潔度，以防止因切割而在零件表面出現(xiàn)細(xì)小的劃痕或凹槽。

　　7.通過(guò)滲碳和滲氮工藝進(jìn)行表面硬化，其中部件在高溫下暴露在富含碳或氮的氣氛中。該層通常比核心材料深1毫米且更硬。

　　8.波動(dòng)或周期性壓力是要記住的另一個(gè)方面。它們的載荷在失效發(fā)生之前作用于大量循環(huán)，是材料疲勞強(qiáng)度中存在的主要參數(shù)之一。

　　9.中間拉伸應(yīng)力會(huì)使金屬的疲勞相關(guān)性能惡化，因?yàn)樗鼤?huì)加寬裂紋。相反，壓縮應(yīng)力會(huì)改善它。

　　10.通過(guò)薄表面層上的殘余壓縮應(yīng)力提高性能。總體效果是降低了裂紋形核和疲勞失效的概率。

　　使用所有這些技巧，您將能夠減少因機(jī)械部件疲勞而導(dǎo)致的故障；然而，讓供應(yīng)商制造和執(zhí)行適當(dāng)?shù)钠跍y(cè)試以幫助每個(gè)產(chǎn)品達(dá)到最佳使用壽命也很重要。