电机轴的失效分析和优化设计
浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法
浅谈风力发电机主轴轴承失效分析及解决办法风力发电机主轴轴承是风能转换装置中的重要组成部分，其正常运转与否直接影响风力发电机的性能和寿命。
然而，在运行过程中，由于各种原因，风力发电机主轴轴承存在失效的风险。
本文将从失效原因、失效分析及解决办法等方面进行论述。
首先，风力发电机主轴轴承失效原因多种多样，主要包括以下几方面：1.过载与负荷不均匀：由于发电机长期工作在高速旋转状态下，风力过大或过小都会导致主轴轴承受到不同程度的负载，使其过载或负荷不均匀，从而引起失效。
2.润滑不良：风力发电机主轴轴承工作环境恶劣，尘埃多，容易导致润滑油污染，进而引发润滑不良，造成主轴轴承失效。
3.轴承偏心和振动：由于安装和使用不当，风力发电机主轴轴承可能出现偏心磨损，同时，振动也会在一定程度上加剧轴承失效。
常见的轴承失效形式主要包括以下几种：1.疲劳失效：轴承长期在复杂动载荷下工作，容易导致疲劳失效，主要表现为轴承表面的磨损和龟裂。
2.磨损失效：因为润滑不良、杂质进入轴承等原因，主轴轴承可能出现磨损失效，主要表现为表面磨损、脱落和腐蚀等现象。
3.弯曲失效：过载或负荷不均匀都会导致主轴弯曲变形，造成主轴轴承失效。
为了解决风力发电机主轴轴承失效问题1.加强检查和维护：定期对风力发电机主轴轴承进行检查，确保其润滑状态良好，及时更换磨损严重的轴承。
2.提高轴承负荷承载能力：采用高强度材料制造轴承，增加轴承的负荷承载能力以及寿命。
3.减小振动幅度：通过优化设计和加强安装质量，降低风力发电机的振动幅度，减少对主轴轴承的影响。
4.加强润滑管理：严格控制风力发电机主轴轴承的润滑油品质和污染控制，确保轴承良好润滑，减少摩擦磨损。
总之，风力发电机主轴轴承的失效对风力发电机的性能和寿命具有重要影响。
通过加强检查和维护、提高轴承负荷承载能力、减小振动幅度、加强润滑管理等措施，可以有效预防和解决风力发电机主轴轴承失效问题，提高风力发电机的可靠性和经济性。
45号钢电机轴断裂失效分析
２江苏王牌 直流 电机制 造有 限公 司 ， 江苏宝应 ２ ５ ０ ） ２８０
摘 要 利 用光学金相显微 镜 、 学分析 、 化 扫描 电镜及能谱 分析 ， ４ 对 ５号钢 电机轴在 使用过
程 中发生的断裂进行检测和 分析 ， 结果 表明钢 中有非金 属夹 杂物 ， 表观质 量差 、 金相 组织不 够优
表 １ 化 学 成 分 分析 结 果
零件 常 用材料 ， 经 过 调 质 （ 火 ） ， 得 到 较 它 正 后 可 好 的切 削性能 ， 且 能 获 得较 高 的强 度和 韧 性 等 而
综合 机械 性能 。失效 主 要是指 某零件 由于某种 原 因导致 某尺寸 、 形状 或 材 料 的组 织 与 性 能 的变 化
辉 纹 ， 部出现 二次 裂纹 ， 局 故可 推断 电机 轴 的断 裂 形 式为疲 劳断 裂 。比较光 滑 的疲 劳 区产 生 的原 因 是 由于在 疲劳 裂 纹 发 生和 发 展 的 区域 ， 循 环 载 在 荷 的作 用下 ， 多次发 生撞击 和研 磨现 象 ， 疲劳 区 使 形成 光滑 的外 观 ， 且应 力循环 的次数 越 多 ， 劳 并 疲
区越 光滑 。在 最 后破 断 区 由于是 突 然 性 破坏 ， 呈
１ 失效 分 析
１ １ 化 学分 析 ． 来自表 １所示 为样 品化 学 分析 结 果 ， 可见 锻 件 的 化学 成 分 符 合 标 准 Ｊ ／ ３ ７ ２ ０ 《 型 碳 素 Ｂ Ｔ６９ － ０６ 大
大型电动机轴承故障分析与改善措施 季伟钊
大型电动机轴承故障分析与改善措施季伟钊发表时间：2018-05-14T09:56:04.710Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：季伟钊[导读] 摘要：文章研究大型电动机轴承的常见故障，并分为运行状态和拆卸状态两种状态来研究电动机轴承故障的检查与判定方法，介绍在故障判定之后的故障处理方法和注意事项，以供同行参考。
（中煤新集利辛发电有限公司安徽省亳州市 236744）摘要：文章研究大型电动机轴承的常见故障，并分为运行状态和拆卸状态两种状态来研究电动机轴承故障的检查与判定方法，介绍在故障判定之后的故障处理方法和注意事项，以供同行参考。
关键词：大型电动机；轴承故障；检修1引言电动机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于工业生产中，直接决定着一个企业的机械制造水平，对我国工业化发展和社会的进步起到至关重要的作用。
在电厂的各种大型设备中，大型电动机的应用较为普遍，如各类引风机、送风机、排烟风机、磨煤机、给煤机等，其长期处于高负荷的运行状态下，所以对电动机运行的稳定性具有较高的要求，但是由于其运行环境等特点，其发生故障的概率居高不下，在所有的电动机故障类型中，轴承故障是最为常见，也对电动机的正常运行影响较为严重的类型之一，所以需要研究其运行状态及拆卸状态下进行轴承故障检修与判定的方法，并根据不同的故障类型采取相应的处理和改善方法。
2大型电动机轴承常见故障的检查与判定2.1运行状态下的故障检查与判定在电动机运行状态下，常见的轴承故障就是出现不同类型的异常响动，其故障类型不同出现的声响类型也不同，通常在轴承出现连续且均匀的“嗡嗡”异常声响时，则可以判定轴承已经出现故障，而如果声响中还伴随有“咕噜咕噜”的声响，则可以判定是轴承在运行状态下缺少润滑脂试剂；当轴承出现“哽哽”的异常声响，则可以判定是轴承钢圈出现破裂或者滚珠经过长时间运行而出现破损；而轴承运行中掺杂有异常杂音，则可能是由于电动机密封不严轴承中掺入了砂土等杂物，或者是轴承经过长时间运行而出现了轻微的磨损。
工业电机滚动轴承失效分析与防治措施
工业电机滚动轴承失效分析与防治措施摘要:在工业电机中,滚动轴承是不可缺少的基础部件之一,也是最易造成损坏的一种机械零件,因此分析滚动轴承的失效原因及找到有效的防治措施就变得尤为重要。
关键词:滚动轴承失效分析防治措施1 前言滚动轴承是旋转机械中的重要零件,它具有摩擦系数低、运动精度高、成本低廉、互换性好及对润滑剂黏度敏感性低等优点,但它同时也具有承受冲击能力差、滚动体上载荷分布不均匀等缺点。
因此在工业电机运行中常会出现轴承发热、产生噪声,甚至整个轴承烧毁等现象,这将直接影响到企业的生产工作,因此分析滚动轴承的失效原因及找到有效的防治措施就变得尤为重要。
2 滚动轴承的失效分析2.1 轴承的疲劳剥落轴承的内外滚道和滚动体表面在正常工作状态下既承受载荷又产生相对滚动,在周期性的交变载荷的作用下,产生交变应力,随着轴承使用的时间延长,这个应力的循环次数越来越多,达到一定的数值后,这些受力体就会出现疲劳小裂纹,继续下去,由于应力作用和润滑油的侵蚀,裂纹逐渐扩展,进而使表层发生剥落坑。
如图1所示。
疲劳剥落是轴承失效的主要形式,通常也是用滚动轴承的疲劳寿命表示轴承寿命。
当出现疲劳失效后会造成轴承运转时冲击载荷、振动和噪声的加剧。
2.2 轴承的磨损失效轴承的滚道和滚动体之间相对运动产生摩擦导致其工作表面金属不断磨损而形成的失效。
电机中常见的磨损形式有磨粒磨损和粘着磨损两种。
磨粒磨损是由于轴承封闭不严,致使滚道和滚动体之间侵入了尘埃或其它硬质异物,它们充当了磨粒的角色,而在轴承工作表面形成犁沟状的擦伤。
这时会造成轴承游隙增大、表面粗糙度增加。
粘着磨损是由于润滑不良,局部摩擦生热,尤其是在频繁起动的电机中,电机的频繁起停大大增加了内外滚道和滚动体之间的滑动摩擦,造成局部变形和显微焊合现象,严重时表面金属可能局部熔化,接触面上作用力将局部焊接点从基体上撕裂而产生剥落区,从而使轴承运转精度降低,振动和噪声增大,甚至造成轴承报废。
YJ90A型交流牵引电机轴承过度磨损原因分析及解决方案
HX D 2型机车为我国铁路干线货运8轴大功率交流电传动机车，具有黏着好、功率大的特点，是我国铁路机车技术现代化的重要产品之一，其驱动电机采用YJ90A 型异步牵引电机，单机额定功率1 250 kW，驱动端轴承采用油润滑方式。
HX D 2型机车前180台由中国中车大同电力机车有限公司与法国阿尔斯通交通运输股份有限公司联合开发，主要担当大秦线万吨、2万t货物列车牵引任务，为大秦线晋煤外运发挥了重要作用。
1 问题提出HX D 2型机车在大秦线投入运用初期，发生大面积牵引电机传动端轴承故障。
如HX D 20072号机车在运行途中，A节4位YJ90A电机（NO.390A80029）隔离，微机显示OND（模块过流）故障代码。
机车回段后用兆欧表检测电机绝缘电阻值为0。
电机出厂日期为2008年1月，机车走行186 330 km。
对电机拆解后发现：电机传动端轴承严重损坏（见图1），轴承保持架碎裂，滚子磨损变形；非传动端轴承端盖变色，轴承滚子烧损。
从轴承损坏程度分析，初步认为轴承损坏顺序为传动端轴承先损坏、非传动端轴承再损坏。
电机传动端轴承润滑油严重污染，含有较多黑色粉末状物质；驱动端内侧密封迷宫中积聚了大量黑色尘土。
拆解检查HX D 20072号机车其他位别的7个电机，发现轴承润滑油存在不同程度污染，部分驱动端内侧密封迷宫中积聚有黑色尘土。
YJ90A型交流牵引电机轴承过度磨损原因分析及解决方案寇树仁：中国铁路总公司运输局，高级工程师，北京，100844摘 要：介绍YJ90A型交流牵引电机驱动端轴承在大秦线使用过程中发生过度磨损问题，分析造成原因，研究轴承密封技术，提出解决方案。
经过运用实际验证，成功解决问题，保证了HX D 2型机车的正常运用。
关键词：YJ90A牵引电机；轴承；过度磨损中图分类号：U264.1 文献标识码：B 文章编号：1001-683X（2016）01-0046-05再次对H X D20055、H X D20058、H X D20066、HX D20073等4台机车牵引电机进行拆解，同样发现轴承润滑油存在不同程度污染。
电机轴承常见故障及解决方法
的铁耗偏大。
空载损耗大且空载电流不平衡，标明绕组各 并联支路的匝数不相等，或者是少数线圈有局部 短路现象。
空载电流正常但空载损耗大。有以下原因： 1 因装配不当造成转子转动不灵或轴承质量不 佳，轴承内加的润滑脂过多使机械耗过大；2 错 用了大风扇或风叶较多的风扇； 3 硅钢片质量差； 4 铁芯长度缺乏或叠压不实造成有效长度缺乏。
忽高忽低的变化及金属摩擦声。若出现以下几种 声音则为不正常现象。
轴承运转时有吱吱声，这是金属摩擦声，一 般为轴承缺油所致，应拆开轴承加注适量润滑 脂。
若出现唧哩声，这是滚珠转动时发出的声 音，一般为润滑脂干涸或缺油引起，可加注适量 油脂。
标准的场面是把一壶水酒烧开了，桌上每人一杯，滚烫的水酒在
若出现喀喀声或嘎吱声，则为轴承内滚珠不 规则运动而产生的声音，这是轴承内滚珠损坏或 电动机临时不必，润滑脂干涸所致。5 不均匀的 碰撞声，为风叶碰撞风扇罩引起。6 定转子虚擦 造成的杂音是属扫膛的一种极限状态。7 绝缘纸 响：由于定子或转子槽绝缘放置不恰当造成的杂 音，该类故障处置时不容易找到具体位置。8 其 它因槽楔局部弹出、振动、轴承盖固定螺栓长等 因素也是导致杂音的局部原因。
转子不同轴，或者电动机装置地基不平，装置不 到位，紧固件松动造成的振动会产生噪声，还会 发生额外负荷。
杂音：
挡风板响。分析认为与挡风板的符合性有极 大关系，加工过程中焊接点粗糙，挡风板小口边 缘高低不一致，装配时常与转子端部发生相擦。
电磁声分为高频和低频两种。轴铁芯位斜槽
标准的场面是把一壶水酒烧开了，桌上每人一杯，滚烫的水酒在
电机轴承常见故障及解决方法：
为了进一步提高产品质量，少出故障，通过 对电机罕见故障进行分析判断，找出技术单薄环 节，采取必要措施，保证电动机的平安运行。
三相异步电机轴断裂分析及对策
三相异步电机轴断裂分析及对策[摘要]某型号三相异步电机在1.2倍额定负载后出现断轴的问题，本文通过强度校核，排除因设计余量不足导致的断裂。
通过对断口进行宏观分析、金相分析、电镜扫描以及成分分析，可以确定断裂失效的形式是多源疲劳脆性断裂。
断裂位置为过渡倒角处，为应力集中位置，容易出现裂纹源，加上断裂件的带状组织明显，组织性能不良导致机械性能下降出现断裂。
[关键词]三相异步电机；开裂；疲劳脆性；1.问题背景某型号三相电机使用1.2倍额定负载进行试验，其中一台电机发生断轴问题，断裂位置为越程槽后端，见下图1：图1 电机轴断裂图片2.电机轴断裂分析2.1断裂力学分析电机在设计阶段已进行强度校核，在非过载情况下使用不会发生机械性断裂情况。
当出现过载的情况时，电机轴端受到的力远超过该电机允许的最大负载力，则可能发生断裂。
此次断轴的实际负载为额定负载的1.2倍，按国标0.75KW的电机设计余量为2.3倍，故本次试验过程电机轴不属于过载。
强度具体校核方法见下[1]：强度检核校核公式，按第三理论公式：疲劳强度安全系数校核≥2、断口分析（1）宏观分析（下述的宏观分析均值肉眼或小于20x的放大镜下观察）断面可见明显颜色明暗层次不同的区域。
断裂源区光亮、较平滑，有较多放射台阶，近似人字纹；中间区域颜色渐深，可以看到疲劳弧线（沙滩状裂纹扩展）、瞬断区面积比较大而粗糙，说明外加载荷力偏大，见下图2。
宏观观察符合疲劳断裂的特征，可见到区分较明显的裂纹源区、裂纹扩展区和瞬断区。
图2 电机轴断口图片（2）成分分析EDS扫描故障件心部及边缘位置成分分析结果见下表：表1 电机轴断口成分测试由上可知在中碳钢中主要引起成分偏析的Mn、Si元素含量心部及边沿均匀无异常，可判定故障件无成分偏析情况。
（3）硬度测试45#钢一般未经热处理的硬度≤229HB，经退火处理后一般硬度≤197HB，调质处理后的硬度范围一般在225-297HB之间。
表2 硬度测试结果断裂电机与正常电机硬度差异不大，硬度非造成断裂的主要原因，未经过热处理的材料硬度偏低属正常现象。
电机轴承故障分析及改进措施
Research and Exploration |研究与探索•改造与更新电机轴承故障分析及改进措施韩风梅，解晋辉，张郡(中国石油独山子石化分公司，新疆独山子833699)摘要：通过对石化公司某厂挤压机齿轮泵电机轴承故障原因进行分析，提出轴承改进措施及预防对策，并加以验证和 总结。
关键词：轴承故障；原因分析；改进措施中图分类号：TH133.3 文献标识码：A 文章编号：1671-071 1(2017) 07 (上）-0058-02轴承故障占所有电动机故障的40%以上。
在工业 设施中大多数的轴承在非理想的条件下运行，常受到疲 劳、环境机械振动、过载、轴心错位、污染、电流开槽、腐蚀、不正确润滑等的影响。
这些非理想的条件开始只 是导致边缘缺陷，然后这些缺陷会在轴承内圈、外圈和 滚珠组建中传播和扩散。
过一段时间，缺陷变得显著，便产生了机械振动并且引起听觉噪声。
本文以石化公司某厂挤压机齿轮泵电机发生的轴 承故障为例，从振动监测及轴承设计结构等方面进行原因分析，在电机停机检修时进行验证。
同时，对该电机 轴承提出改进措施，并及时实施，效果良好。
1齿轮泵电机基本概况石化公司某厂挤压机齿轮泵电机为ABB公司制造，功率为355kW,额定电压为380V，频率为50Hz,额定 电流655A，转速为990r/m m，绝缘等级为F级。
负荷 侧轴承型号为6322/C3，风扇轴承型号为6319M/C4 VL024。
2齿轮泵电机轴承故障经过2016年4月25日，在对该挤压机齿轮泵电机进行 日常巡检监测时发现，负荷侧轴承轴向振动值由原来的 1mm/s增大至5.6mm/s，监测使用的仪器为R IO N测 振仪VM-63A。
在随后的监测中，轴向振动值在4 ~ 5mm/s之间持续一个月，于2016年5月30日又降至1.2 ~ 1.5mm/s之间。
2016年4月5日至2016年5月30日状态监测振动值如表1所示。
2016年7月28日，巡检时发现齿轮泵电机声音异 响，负荷侧轴承轴向振动值突然剧增至11mm/s，监测 使用的仪器为R IO N测振仪VM-63A〇7月29日，对 该电机负荷侧轴承润滑脂进行加注更换，排出大量黑色 变质的润滑脂，加注后，运转声音略有好转，但振动值 无明显变化。
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毕业设计(论文)课题名称电机轴的失效分析和优化设计专业名称机械机械设计制造及其自动化所在班级学生姓名学生学号指导老师完成日期：年月日摘要电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全电流定律、电路定律和电磁力定律等基础上的。
三相交流异步电动机转子转动的原理，当磁极沿顺时针方向旋转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。
电动势的方向由右手定则来确定。
因为运动是相对的，假如磁极不动，转子导条沿逆时针方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。
在电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。
该电流与旋转磁极的磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F，电磁力的方向可用左手定则确定。
由电磁力进而产生电磁转矩，转子就转动起来。
本文通过对电机轴化学成分、宏观、微观及力学性能等方面的一系列实验，分析出该轴的断裂原因，在此基础上，利用PRO/E软件对电机轴进行了较全面的有限元分析及优化设计，不但验证了实验分析的正确性，而且提出了合理的改进方案。
关键词失效分析，断裂，有限元，PRO/E，电机轴目录前言 (1)第1章失效分析 (3)1．1 失效（分析）的概念 (3)1.2 失效（分析）的发展 (3)1.3 失效分析的目的 (4)1.4 失效（断裂）分析的方法 (5)1.5 失效分析的思路 (6)1.6 失效分析的程序 (7)第 2 章电动机输出轴的断裂分析 (10)2.1 宏观分析 (10)2.2性能检查 (11)2.3 电机轴的性能检查 (11)第 3 章输出轴的有限元分析及优化设计 (15)3.1 PRO/E建模 (15)3.2 ANSYS分析 (17)3.3电机轴的优化设计 (19)结束语 (22)附录1 参考文献 (23)前言随着科技的突非猛进系统和设备日益复杂，功能不断提高，机械零件的不可靠和不安全因素增多，导致故障的原因也增多，因而对故障的分析研究工作亦越来越受到世界各国的关注。
工业的发展、技术的进步正是人们不断与产品失效做斗争的结果，这在航空和航天事业的发展史中表现尤为突出。
因为即使航天飞机这么先进的运载工具也可能发生故障，如美国的价值12亿美元的“挑战者”号航天飞机，在1986年1月28号第11次升空时突然爆炸，使7名宇航员遇难，这一惨痛悲剧再次告戒人们忽视产品失效问题将带来灾难性的恶果。
任何一次失效都可以看成是产品在服役条案件下所做的一次最真实做可靠的学实验的结果；通过失效分析判断失效模式，找出失效的原因和影响因素，也就找到了薄弱环节所在，从而改进有关部门的工作。
提高产品质量。
失效分析是可靠性工程的技术基础之一；是安全工程的重要技术保障之一；是维修工程的理论基础和指导依据；可产生巨大的经济效益和社会效益。
电动机是把电能转换成机械能的设备。
在机械、冶金、石油、煤炭、化学、航空、交通、农业以及其他各种工业中，电动机被广泛地应用着。
随着工业自动化程度不断提高，需要采用各种各样的控制电机作为自动化系统的元件，人造卫星的自动控制系统中，电机也是不可缺少的。
此外在国防、文教、医疗及日常生活中(现代化的家电工业中)电动机也愈来愈广泛地应用起多以齿轮传动、蜗杆传动为主，而轴是电动机中不可缺少的重要零件之一,也是最常见的失效零件。
为此，我们对电动机输出轴的断裂原因进行了比较系统的分析：轴的宏、微观分析和结构分析，了解该轴的应力分布情况，找出应力集中部位，分析该类轴断裂的原因。
在此基础上充分利用PRO/E技术进行进一步的应力分析,以验证宏、微观分析结果,再利用PRO/E技术进行轴的优化设计,达到改进轴的目的。
使减速器的工作性能达到最优。
这样既能保证设备的正常使用，提高工厂的经济效益，有很高的实用价值，而且为轴失效问题的分析可提供有效的参考资料。
Pro/ENGINEE是1985年美国波士顿PTC公司开发出来的参数化建模软件，目前已经成为三维建模软件的领头羊。
目前已经发布了Pro/ENGINEER WILDFIRE 3.O。
它包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。
而且Pro/ENGINEER还提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境，本文所进行轴的结构分析就是基于Pro/ENGINEER这一软件。
第1章失效(断裂)分析1.1 失效（分析）的概念失效，按照国家标准GB3187-82《可靠性基本词术语及定义》，就是：“产品丧失规定的功能，对可恢复产品通常也称故障”。
为了研究失效的原因，确定失效的模式或机理，并采取补救或预防措施以防止失效再度发生的技术活动与管理活动，叫做“失效分析”。
失效分析是按一定的思路和方法判断失效性质、分析失效原因、研究失效事故处理方法和预防措施的技术活动及管理活动。
美国《金属手册》认为,机械产品的零件或部件处于下列三种状态之一时,就可定义为失效:①当它完全不能工作时;②仍然可以工作,但已不能令人满意地实现预期的功能时;③受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用,必须立即从产品或装备拆下来进行修理或更换时。
机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。
本论文所研究的就是断裂失效。
1.2 失效（分析）的发展早在远古时代，人们对产品失效就有了宏观认识。
产品失效真正给人类带来严重的危害，则是从100多年前的工业革命开始的。
当蒸汽机动力和大机器生产给人类社会带来巨大进步的同时，产品失效也给人类带来了前所未有的灾难性事故。
因而1862年，英国建立了世界上第一个蒸汽锅炉监察局，把失效分析作为法律仲裁事故和提高产品质量的技术手段。
随后，在工业化国家中，对失效产品进行分析的各种机构相继出现。
在1938-1945年间，美国质量管理学会发起“失效废品检验规划”，号召生产企业把失效分析作为重要环节纳入质量管理系统。
在四十年代末和五十年代初，为解决电子产品失效问题而发展起来的可靠性理论使失效分析进入到一个新的阶段。
到六十年代，人们更开始了机械设备系统可靠性理论的研究。
近年来，失效物理和失效分析在这种认识推动下，也得到了很大的重视和发展。
失效分析推动科学技术进步，促进国民经济健康发展，提高机械产品质量，在国民经济中有重要作用和意义。
1.3 失效分析的目的失效分析预测预防的总任务就是不断降低产品或装备的失效率,提高可靠性,防止重大失效事故的发生,促进经济高速持续稳定发展。
从系统工程的观点来看,失效分析的具体任务可归纳为:①失效性质的判断;②失效原因的分析;③采取措施,提高材料或产品的失效抗力。
产品或装备失效分析的目的不仅在于失效性质的判断和失效原因的明确,而更重要的还在于为积极预防重复失效找到有效的途径。
通过失效分析,找到造成产品或装备失效的真正原因,从而建立结构设计、材料选择与使用、加工制造、装配调整、使用与保养方面主要的失效抗力指标与措施,特别是确定这种失效抗力指标随材料成分、组织和状态变化的规律,运用金属学、材料强度学、工程力学等方面的研究成果,提出增强失效抗力的改进措施。
既能得到提高产品或装备承载能力和使用寿命,又可做到充分发挥产品或装备的使用潜力,使材尽其用,这是产品或装备失效分析、预测预防研究的重要目的与内容材料科学的兴起、先进测试技术的应用以及近代物理、化学等的全面发展，使得人们能够从微观方面阐明产品失效的本质、规律和原因。
近半个世纪所积累的失效分析知识与技术千百倍于人类前期有关知识的总和。
但这种知识必然随着人类生产实践和科技进步而不断发展。
虽然由于科技的发展，产品在设计、生产、使用与维修上的技术改进，使得产品的自动化程度愈高、技术愈密集，一旦出现失效，造成的损失就愈严重。
因此失效分析将随着科技的高速发展显得更为重要。
1.4 失效（断裂）分析的方法失效分析是一门涉及系统分析、系统安全、产品设计、材料力学、断裂力学、断裂物理、断口学、材料学、测试技术、金属学、金属工艺、强度计算、产品质量全面管理等众多领域的综合学科，它包括三个方面：1．事前故障的预测技术，如可靠度计算、故障率评价和可靠性分析法（故障树分析FTA，故障模式和影响分析FMEA，事件树分析ETA）；2．事中故障诊断技术（应力定量化技术、故障检测及故障征兆诊断技术、设备或系统强度、故障性能定量化技术及劣化定量化技术等）；3．事后失效分析（寿命预测技术、故障机理、失效模式的测定技术、失效评定的标准、维修技术等）。
上述事后分析也既是失效分析或故障分析，是指事故或鼓掌发生后的检测和分析，以便找到失效的部位、原因和机理；掌握产品的改进线索或修复方法，防止问题重复发生。
近年来，失效分析工作还注意了反馈与发展，在工况与质量上做了不少工作，从事前分析、事后预防发展到事中监控。
1.5 失效分析的思路失效分析及失效的防止好比医生治病,正确的诊断、配合对症下药才能将病治好,这是紧密联系的两个方面。
其基本思路是:1.具体服役条件下的零部件进行具体分析,从中找出主要的失效形式及主要失效抗力指标。
2.用金属学、材料强度学和断裂物理、化学、力学的研究成果,深入分析各种失效现象的本质,以主要失效抗力指标与材料成分、组织、状态的关系,提出改进措施。
3.据“不同服役条件要求材料强度和塑性、韧性的合理配合”这一规律,分析研究失效零部件现行的选材、用材技术条件是否合理,是否受旧的传统学术观念束缚。
在失效分析中常遇到一些“合法而不合理”的技术条件规定,如果把它当成金科玉律,则会犯分析上的错误,对防止零部件失效不利。
4.用局部复合强化,克服零部件上的薄弱环节,争取达到材料的等强度设计。
5.进行失效分析和提出防止失效的措施时,还应做到几个结合:（1）材料、工艺相结合,即对形状、尺寸、材料、成型加工和强化工艺统一考虑（2）结构强度(力学计算、实验应力分析)与材料强度相结合,试棒试验与实际零部件台架模拟试验相结合;(3)客观规律与微观机理相结合,宏观断口和微观断口分析相结合,宏观与显微、亚显微组织分析相结合;(4)实验室规律性试验研究与生产试验相结合。
1.6 失效分析的程序进行失效分析,对于具体零部件要具体对待,不能企求有统一的方法。
在整个失效分析过程中,应重点抓住以下几个环节:1. 收集失效件的背景数据除了解失效零部件在机器中的部位和作用、材料牌号、处理状态等基本情况外,应着重收集下面两方面的资料:(1) 失效件全部制造工艺历史。
从取得有关图纸和技术标准开始,了解冶炼、铸造、压力加工、切削加工、热处理、化学热处理、抛光、磨削、各种表面强化和表面处理及装配、润滑情况;(2) 失效件的服役条件及服役历史。
除了解载荷性质、加载次序、应力状态、环境介质、工作温度外,应特别注意环境细节和异常工况,如突发超载、温度变化、温度梯度和偶然与腐蚀介质的接触等。
2. 失效零部件及全部碎片的外观检查在进行任何清洗之前都应经过彻底的外观检查,用摄相等方法详细做好记录。