食品机械设备的零件变形失效分析

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零件产生变形后，如果出现不能承受规定的载荷、不能起到规定的作用、或与其他的零件的运转发生干扰等情况时，零件则产生了变形失效。变形失效可以是弹性变形失效，也可以是塑性变形失效。变形失效主要有两个特征，即体积发生变化和几何形状的变化。这种由于尺寸的变化和几何形状的变化而引起的变形失效在机械零件的失效中是经常发生的。
(1)弹性变形失效分析当一个零件没有明显的变形或涉及到复杂的应力场时，必须考虑弹性变形失效，因为变形失效不仅包含一次加载屈服，而且大部分零件在载荷的作用下将发生弹性弯曲。例如一个曾经用高弹性模量合金制成的零件，如果改用低弹性模量的合金制作，那么在给定载荷的条件下零件的弯曲量将比用高弹性模量合金制作的要大得多。这在食品机械主轴的刚度计算时尤为重要，因为零件材料弹性模量的高低反映了零件工作时的刚度条件，零件的材料弹性模量高则零件工作时的刚度高，反之则零件工作时的刚度低。
(2)累积应变失效分析当某一零件在承受稳态载荷时，还承受与主动方向不同的方向叠加一个循环变化的载荷，循环变化的载荷所产生的应变使零件的两端每半周一次交替发生超过屈服点的应变。塑性应变将随循环周次的增加而累积。这种累积将一个构件或零件的总体尺寸沿稳态应力方向更均匀地变化，累积应变的结果是最终导致构件或零件的韧性断裂或低周疲劳断裂。有些材料具有循环应变软化现象，即当叠加一个在比例极限和屈服强度之间的交变应力时，弹性极限或弹性模量出现连续下降的趋势。
(3)过载变形失效分析每一个构件或零件都有一个承载极限，当承载载荷超过此极限时则称为过载，机械零件在过载情况下会引起变形或断裂。在强度理论定量设计中以及零件强度极限分析中，大多数情况是将应力完全限制在弹性范围内，并把材料屈服强度作为结构或零件变形失效的合理依据。
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