为什么金属疲劳时会产生破坏作用呢？这是因为金属内部结构并不均匀，从而造成应力传递的不平衡，有的地方会成为应力集中区。与此同时，金属内部的缺陷处还存在许多微小的裂纹。在力的持续作用下，裂纹会越来越大，材料中能够传递应力部分越来越少，直至剩余部分不能继续传递负载时，金属构件就会全部毁坏。 早在100多年以前，人们就发现了金属疲劳给各个方面带来的损害。但由于技术的落后，还不能查明疲劳破坏的原因。直到显微镜和电子显微镜相继出现之后，使人类在揭开金属疲劳秘密的道路上不断取得新的成果，并且有了巧妙的办法来对付这个大敌。 在金属材料中添加各种“维生素”是增强金属抗疲劳的有效办法。例如，在钢铁和有色金属里，加进万分之几或千万分之几的稀土元素，就可以大大提高这些金属抗疲劳的本领，延长使用寿命。随着科学技术的发展，现已出现“金属免疫疗法”新技术，通过事先引入的办法来增强金属的疲劳强度，以抵抗疲劳损坏。此外，在金属构件上，应尽量减少薄弱环节，还可以用一些辅助性工艺增加表面光洁度，以免发生锈蚀。对产生震动的机械设备要采取防震措施，以减少金属疲劳的可能性。在必要的时候，要进行对金属内部结构的检测，对防止金属疲劳也很有好处。 金属疲劳所产生的裂纹会给人类带来灾难。然而，也有另外的妙用。现在，利用金属疲劳断裂特性制造的应力断料机已经诞生。可以对各种性能的金属和非金属在某一切口产生疲劳断裂进行加工。这个过程只需要1―2秒钟的时间，而且，越是难以切削的材料，越容易通过这种加工来满足人们的需要. 金属疲劳原理是：金属在一定振幅下能承受多少次的震动，超过这个次数就超过了金属的疲劳极限，就会发生变行 如果振幅很大，就直接产生变形了，如果振幅很小，次数就可打到无限次 金属疲劳 在交变应力作用下，金属材料发生的破坏现象。机械零件在交变压力作用下，经过一段时间后，在局部高应力区形成微小裂纹，再由微小裂纹逐渐扩展以致断裂。疲劳破坏具有在时间上的突发性，在位置上的局部性及对环境和缺陷的敏感性等特点，故疲劳破坏常不易被及时发现且易于造成事故。应力幅值、平均应力大小和循环次数是影响金属疲劳的三个主要因素。
B. 什么是疲劳失效应如何预防疲劳失效现象的发生
1 失效 机械产品丧失功能的现象称为失效 >>
2 失效分析 分析失效的原因，研究采取补救和预防措施的技术活动和管理活动称为失效分析。
失效分析的目的是减少同类失效事故的重复发生。
失效分析的重点是分析失效的原因和采取预防措施，即所谓失效诊断和失效对策。
失效分析的范围是技术活动和管理活动的综合。
失效分析的依据则是机械产品的性能参数、机械零件、设备合系统的可靠度分析资料（即数理统计资料）及机薯粗械零部件的失效残骸。
3 事故 “失效”与“事故”更是紧密相关的两个范畴；
“事故”强调的是后果，即造成的损失合危害，
而“失效”强调的是机械产品本身的功能状态。
4 失效模式
失效机理 从失效分析的技术观点进行分类主要是按失效模式和失效机理分类。
失效模式是指失效的外在宏观表现形式和规律。
失效机理则是指引起失效的微观的物理化学变化过程和本质。
5 安全度
可靠度 产品的安全度或产品的可靠度R(t)是产品在规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概率;
它是相对于产品失效率F(t)的概念而言的，即: R(t)=1-F(t)
产品的剩余寿命的预测实际上是估算产品无故障（失效）的平均工作时间t，对偶然失效期（或称为随机失效期）来说，平均工作时间t即为失效率λ的倒数，即t=1/λ。
6 失效物理 是从原理上，即从原子和分子的角度出发，来解释元件、材料失效的现象。
失效物理的基础是数理统计方法、可靠性工程和材料科学工程学。
失效物理的基本研究内容则是:失效的物理模型及定量的描述方法、失效物理模式的识别及其应用。
失效机理是研究失效的物理、化学原因、失效过程及其影响因素等。
7 最小割集 是指包含在这个集合里的全部基本事件发生时造成顶事件发生的必要充分条件，它表示系统的危险性，每一个最小割集都是顶事件发生的一种可能； 即最小割集表示了哪些故障和差错同时发生时，顶事件就发生。
8 最小径集 指包含在这个集合内部的基本事件不发生，就保证顶事件不发生的基本事件的最小组合，它表示系统的安全性。
9 失歼拦效模拟 失效模拟（故障再现）是事故检查中经常采用的一种分析和验证方法。
故障再现可以验证现场调查和残骸分析中所得出的是故直接原因；可以在残骸不全、证据不充分的情况下，提供事故的可能原因；可以解决残骸分析中的某些疑点，排除某些现象；还可以显示失效（故障）的发展过程、残骸的破坏顺序等。
10 失效补救 指正在运行中的同类机械（系统）的处理问题，以防同类失效事故的再次重复发生。
11 无损检测 是在不损坏材料、机械和结构物等检测对象的情况下，对于其性质、形态、内部结构、内部缺陷等方面的检测方法。 >>
12 拉伸断口 1）圆形试样拉伸断口
圆形光滑试样的拉伸断口一般为杯锥状，其表面大致可分为三个区域：纤维区；放射区；剪切唇区。
当圆形试样带有缺口时，其拉伸断口形貌与光滑拉伸试样完全不同。
断裂不是从中心部位开始，而是从缺口根部开始；最后断裂区在试样中心，并没有剪切唇区。
2）矩形试样拉伸断口
也有三个区域，每个区域的特征均稍有变化，变化最大的是放射区。
矩形试样的纤维区为椭圆形；宽度明显比厚度大的矩形试样的放射区为人字形花样，人字形的顶点指数改镇向裂纹源。
这对于薄板型结构的裂纹扩展途径和寻找裂纹源是很有用的。 >>
13 冲击断口 冲击断口也存在三个区域，即纤维区、放射区及剪切唇区；
断裂过程是首先在缺口中部形成裂纹源，然后是纤维区、放射区及沿无缺口的其它三边分布的剪切唇区。
工程上常用冲击韧性试样来测定脆性转变温度，当在脆性转变温度以下时，纤维区面积突然减少，放射区面积显著增加，材料由延性变为脆性。 >>
14 疲劳断口 典型的疲劳断口由：疲劳源区、疲劳裂纹稳定扩展区和快速断裂区三部分组成。
疲劳断口表面上还有一个重要形貌特征就是：棱线或台阶，它一般是由不在一个平面上的小断裂平台相互连接时撕裂而成的。
15 疲劳源 通常是在疲劳弧线的凹面一侧，疲劳弧线的法线或棱线方向表征裂纹的扩展方向，而这些法线或放射棱线的汇集点就是裂纹源的位置。
16 疲劳源区 是疲劳断裂的起始处，一般用肉眼或低倍放大镜就可确定其位置。
一般说，源的数目愈多，则反映外加应力愈高，应力集中位置愈多或应力集中系数愈大。
17 疲劳裂纹稳定扩展区
疲劳弧线 通常形成海滩或贝壳花样，它是裂纹扩展过程中裂纹前缘位置的标记，是由于载荷停顿、幅值或频率改变引起
裂纹扩展停顿或速率变化时形成的圆弧线条，称为疲劳弧线。
18 快速断裂区
瞬断区 是当裂纹扩展达到临界长度，最大应力强度因子Kmax达到材料的平面应力条件下的临界值Kc，或最大应力水平达到材料剩余截面的断裂强度时快速断裂生成的。
其宏观形貌特征和缺口拉伸断口的基本相同。
19 微观形貌特征 可分为：韧窝断口、解理断口、疲劳断口和沿晶断口
20 解理断口 解理是金属或合金在外加正应力作用下，沿某些特定低指数结晶学平面（解理面）发生的一种低能断裂现象。
一般呈脆性特征，很小塑性变形。断面呈结晶状，有许多强烈反光的小平面。 >>
21 台阶
河流花样 解理断口最突出的微观特征是台阶与河流花样。
许多台阶相互汇合便形成“河流”花样，裂纹源在“河流”上流，顺流方向为裂纹扩展方向。 >>
22 舌形花样 解理面上的另一个断口形貌特征；它来源于二次裂纹包围的形状。
舌头方向表示裂纹扩展方向。 >>
23 鱼骨状花样 解理断口上的第三个特征形貌是鱼骨状花样；脊骨的中线是{001}面的解理所致，而鱼骨花样的两侧是{001}面上正在前进的解理裂纹与变形孪晶相交造成。 >>
24 Walnor线
（瓦纳线） 与宏观人字形花样相似，它是一组与裂纹扩展方向无关的很清晰的台阶。 >>
25 准解理 一种类似于解理断裂的混合断裂。当许多裂纹合并时就产生准解理。因此，人们以一个断面上出现撕裂棱、台阶和舌状花样作为划分准解理断裂的依据。
准解理断口与解理断口的区别在于：
准解理裂纹源总是在准解理面内，呈辐射状向四周扩展，有与“河流”花样类似的撕裂棱，但它短而弯曲，并且不连续，断面略有起伏。
26 微观疲劳断口 金属疲劳断裂是由交变应力引起的一种缓慢断裂过程。一般将它分为三个阶段：即裂纹萌生、裂纹扩展和最后断裂过程。
裂纹萌生包括：疲劳硬化或疲劳软化、不均匀变形、形成驻留滑移带和显微裂纹。
裂纹扩展一般分为两个阶段：早期沿滑移面与应力轴约呈45度方向的扩展为第Ⅰ阶段，随后沿垂直于应力轴方向的扩展为第Ⅱ阶段。
27 沿晶断口 沿晶断口可以由环境或材料本质引起。
外部环境包括腐蚀介质、氢气、低熔点金属、应变速率和温度等。材质因素主要指晶界杂质元素偏析和脆性相聚集等。 >>
28 裂纹
龟裂
直线状裂纹 裂纹是一种不完全断裂缺陷。
裂纹分析有时可以作为断口分析的重要补充，有时可以起到其它方法不可代替的独特作用。
裂纹分析的最终目的是确定产生裂纹的原因。
1、龟裂：一般情况下，龟裂是一种沿晶扩展的表面裂纹。
2、直线状裂纹：一般沿材料的纵向分布，如氧化物或其它非金属夹杂物。热处理、锻轧材料表面常常出现。最典型的直线状裂纹是由于发纹或其他非金属夹杂物在后续工序中扩展而形成的裂纹。
3、其它形状裂纹： 除上述龟裂及直线状裂纹之外，还有各种形状的裂纹如环形裂纹，周向裂纹、辐射状裂纹、弧状裂纹等等。
29 强度原则 即指裂纹总是希望沿着最小阻力路线——及材料的薄弱环节或缺陷处扩展的情况。 >>
30 宏观检验 所谓宏观检验，就是用肉眼或借助于10倍以下放大镜的检验。
31 低倍酸浸检验 就是将预先制备好的试样用酸浸蚀，以显示其宏观组织及缺陷的一种试验方法。
32 塔形试验 是用以检验钢中发纹的一种试验方法，因其所用试样为三级台阶状，形似塔状，故称塔形试验。
33 偏析 钢中凝固时产生各种元素分布不均匀的现象叫：偏析
C大于C0称为正偏析，C小于C0则负偏析。
有枝晶偏析、区域偏析（定向晶区的偏析，倒V形正偏析，轴心偏析，上部正偏析）。 >>
34 低温回火脆性
不可逆回火脆性 碳钢和低合金钢在250～400℃回火时出现的脆性称为低温回火脆性。
将这种已产生脆性的工件在更高一些温度回火后，其脆性即消失。再置于300℃左右重新回火时，脆性也不会重复出现。
因此这种低温回火脆性又叫做不可逆回火脆性。
高温回火脆性
可逆回火脆性 在450℃或更高至650℃左右温度回火时出现的脆性，通常称为高温回火脆性或第二类回火脆性。
其特点是在此温度范围回火时，如果快速冷却（水冷或油冷），韧性并不降低；反之，慢冷（空冷或炉冷）则韧性显著下降，冷却越慢，韧性降低得越显著。
当已出现这类回火脆性时，可用再次回火并快速冷却的方法来加以消除。但在脆化温度范围内回火时如长时间停留，随后即使快冷也还会产生。
重复回火时，如果慢冷，可能重新引起这种脆性。
因而这类回火脆性又称为可逆回火脆性。
35 应力腐蚀 金属构件在静载拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下所导致的脆性断裂为应力腐蚀断裂。
C. 如何提高材料的抗疲劳
首先，让我们了解一下疲劳的定义。疲劳是指材料在低于拉伸强度极限的交变应力（或应变）的反复作用下，材质逐渐劣化，逐渐萌生出疲劳裂纹，引起材料的失效。
材料疲劳失效问题在材料的使用过程中是需要特别注意的，我们必须了解疲劳的性质以及疲劳破坏的具体过程，找到提高疲劳强度的方法，在材料的使用过程中不断运用，尽量减少机械部件的疲劳失效，这是我们研究这个问题的最终目标。下面将对疲劳的性质、疲劳破坏以及怎样提高疲劳强度做一个简单的描述：
1
疲劳的三个性质
1）疲劳中的损伤性
由于材料本身性质的不同，我们无法对每个材料都作出几何学上的描述；而对于它们的演变，也由于微观测量和宏观力学量之间量级悬殊，也不能直接用于结构分析。
所以我们从热力学出发，由于损伤变量是一种内部变量，物质形态对于外力、温度、时间因素的依赖性隐含在内部变量对其他独立热力学变量的关系式演化方程中，所以这种内变量可用来描述损伤场的发展、演变。而对于唯象的损伤力学来说，可以认为应力、应变及其组合量如应变能密度等是控制损伤过程一级本质的物理量。
2）疲劳中的概率统计性
疲劳损伤动态过程是一个随机过程，因而它的疲劳寿命或疲劳强度表现出概率统计性。
金属材料组织本身的散乱是导致它损伤的散乱和疲劳寿命散乱的一个主要原因，组织的散乱又在于它的不均匀性，包括诸多的因素，作为近似可以将这些因素统一起来进行统计处理。
3）疲劳损伤中的局部性
疲劳损伤中的局部性现象，主要表现在疲劳失效首先在最薄弱环节处产生，这一事实是和疲劳中的随机概率性密切相关的；从疲劳寿命所遵从的Weibull分布来看，其本身的物理背景也充分体现了疲劳损伤的局部性。
2
疲劳破坏的三个阶段
1）裂纹形成阶段
在交变应力作用下，最高应力区金属晶体滑移带开裂成微观裂纹，形成疲劳源区。
2）裂纹扩展阶段
在交变应力作用下，裂纹尖端因应力集中而逐渐扩展，裂纹两面不断研磨形成光滑区，即裂纹扩展区。
3）瞬时断裂阶段
随着裂纹的不断扩展，截面削弱直至强度不足而突然断裂，形成断口的粗糙区，塑性材料表现为纤维状，脆性材料表现为结晶状。
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提高金属结构疲劳强度的措施
1）合理设计构件的外形
构件截面改变越激烈，应力集中系数就越大。工程上常采用改变构件外形尺寸的方法来减小应力集中。设计构件外形时，应尽量避免带有尖角的孔和槽,在各类配合中采用缓和的方式。
2）提高构件的表面加工质量
一般构件表面的应力都很大，同时由于加工的原因，构件表层的刀痕或损伤处，又将引起应力集中。因此，对疲劳强度要求高的构件，应采用精加工方法，以获得较高的表面质量。
3）提高构件表面强度
常用方法有表面热处理和表面机械强化两种方法。表面热处理通常采用高频淬火、渗碳、氰化、氮化等措施，以提高构件表层材料的抗疲劳强度能力。表面机械强化通常采用对构件表面进行滚压、喷丸等，是使构件表面形成预压应力层，以降低最容易形成疲劳裂纹的拉应力，从而提高表层强度。
在对材料疲劳有了部分了解后，希望可以将此运用到材料的制作过程当中去，尽量减少由于材料疲劳而导致的失效问题。
D. 防止机械伤害的注意事项有哪些”
防范机械伤害事故的要点：
1、检修机械必须严格执行断电、挂警示牌和设专人监护的制度；机械断电后，必须确认其惯性运转已彻底消除后才可进行工作；机械检修完毕，试运转前，必须对现场进行细致检查，确认机械部位人员全部彻底撤离才可取牌合闸；检修试车时，严禁有人留在设备内进行点车。
2、人手直接频繁接触的机械，必须有完好紧急制动装臵，该制动钮位臵必须使操作者在机械作业活动范围内随时可触及到；机械设备各传动部位必须有可靠防护装臵；各入孔、投料口、螺旋输送机等部位必须有盖板、护栏和警示牌；作业环境保持整洁卫生。
3、各机械开关布局必须合理，必须符合两条标准：一是便于操作者紧急停车；二是避免误开动其他设备。
4、对机械进行清理积料、捅卡料、上皮带腊等作业，应遵守停机断电挂警示牌制度；
5、严禁无关人员进入危险因素大的机械作业现场，非本机械作业人员因事必须进入的，要先与当班机械作者取得联系，有安全措施才可同意进入。
6、操作各种机械人员必须经过专业培训，能掌握该设备性能的基础知识，经考试合格，持证上岗；上岗作业中，必须精心操作，严格执行有关规章制度，正确使用劳动防护用品，严禁无证人员开动机械设备。
安全生产的管理任重道远，需要各个阶层的共同努力。
“预防为主，安全生产”，是安全生产的原则。
E. 如何防止肌肉疲劳
充足睡眠：睡眠是消除疲劳的最好方法之一，运动者应保证充足的睡眠时间，并安排一定时间的午睡。 积极性休息：散步、听音乐、观看演出、下棋等积极性休息对肌肉、精神的疲劳有良好的缓解作用。 水浴解乏：淋浴和局嫌银手部热敷是一种简易的消除疲劳的方法。研究表明，洗澡能增加血液循环，使人大脑得到镇静，肌肉得到放松。水浴可降低血液中乳酸浓度。此外，水浴对副交感神经有所刺激，可以起到镇痛作用，以缓解因疲劳引起的肌肉酸痛。淋浴时水温不能过高，以温水浴（水温40摄氏度左右），时间15一20分钟为宜，它有良好的镇静作用，能促进血液循环，放松肌肉。热敷能减少肌肉中酸性代谢产物的堆积，消除肌肉酸痛。其温度以47~48℃为宜，时间约10分钟。 推拿按摩：按摩是一种简单易行的消除的方法。当运动极度疲劳时也可以进行全身按摩。但要按一定顺序进行。有条件的还可用机械按摩，对放松肌肉，消除肌肉酸痛有较好效果。 饮食营养：运动后，应补充足够的蛋白质、维生素、无机盐。但有不少人常常采取加餐，大量吃鸡鸭鱼肉，企图以此来加强营养，补养身体，解除疲劳。殊不知结果却是适得其反。因为人们在运动过程中，人体内的糖、脂肪、蛋白质 进行大量分解，释放能量同时产生乳酸、磷酸等酸性代谢物质。这些酸性物质，使人感到肌肉、关节酸痛和精神疲乏。人们要把这些代谢的废物排 出体外，仅单纯地食用肉类，会使人体血液更加酸性化，等于“火上加油”，对解除疲劳不利。专家指出，人在疲劳的时候，从食疗角度看，应该适当多吃一些碱性的食物， 如海带、紫菜、芹嫌各搏迅种新鲜蔬菜、各种水果、豆制品、乳类和含有丰富蛋白 质与维生素的动物肝脏等，这些食物经过人体消化吸收后，可以迅速地使 血液酸度降低，中和平衡达到弱碱性，使疲劳消除。
F. 谈一谈你工作的场所中哪些设备可能产生机械伤害如何预防
工厂中的机械设备很有可能对职工带来伤害预防机械伤害需要对机械做好防护措施，还需要提醒工人正确操作仪器。
G. 对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度
轴的应力，一般容易集中在轴的台阶处，因此在设计、加工轴台阶的时候，一定要留有过渡圆弧，也要尽量避免台阶轴直径的剧烈变化，安装轴承位置的轴颈直径不要突然减细许多，以降低轴的应力集中，因为一般断裂往往出现在安装轴承的台阶处。如果此处能设计的粗大一些，是提高强度的最佳手段。
而提高轴的疲劳强度，对那些承受扭力的细长轴很重要。我曾经遇到过一个细长搅拌机轴（垂直安装的）反复断裂，更换过多种材料都不行，也曾经换了不锈钢材料也无济于事，无奈，我选了40Cr，制造时我给定的热处理规范没有按照一般调质钢的规范，而是进行淬火后只进行简单低温回火，尽量保持硬度。这样，使用了很久，再也没有断过。说明提高疲劳强度主要的手段就是提高淬火硬度，牺牲一点韧性是没有关系的。能解决主要矛盾就好。
采用圆弧角过渡，或者圆形舱门
人员进出舱门一般使用大圆弧过渡，将舱门的四个角改成圆弧的，降低应力集中导致的变形！一般的舰船和飞机上使用的就是圆弧舱门
圆形舱门的门框周围受力均匀,可以较好避免应力集中现象并且圆形舱门的水密效能也较为容易得到保证！
按照疲劳机理可以将影响疲劳强度或疲劳寿命的因素分成三类：①影响区域性应力应变大小的因素，如载荷特性（应力状态、回圈特性，高载效应、残余应力等）、轴的几何形状（缺口应力集中、尺寸大小）等；②影响轴材料微观结构的因素，如材料种类、热处理状态（影响材料的延性、缺陷分布、缺陷的种类等），机械加工（如锻使晶粒细化，缺陷增多；表面淬火使表面层强度增加，延性下桥闷岩降）等；③影响疲劳损伤源的因素，如表面粗糙度、腐蚀和应力腐蚀等。
表面粗糙度越低，疲劳强度就越高。从巨集观角度解释，罩饥表面粗糙度造成微观应力集中，从而是疲劳强度下降。在机械加工方面，应该适当地逐次减小切削深度和走刀量，还应防止过热或其它因素的影响，力求表面质量均匀一致。
1.选用高强度的金属材料。
2.合理的零件结构、形状设计。避免应力集中。
3.选用合理的热处理，消除材料内应力。
4.降低表面粗糙度，提高表面质量，可以消除初始裂纹存在的可能性。例如，大型发动机的重要紧固螺栓，表面粗糙度Ra1.6（螺帽除外）。
5.强力抛丸，强化表面。
……
机械零件，如轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等，在工作过程中各点的应力随时间作性的变化，这种随时间作周期性变化的应力称为交变应力（也称回圈应力）。在交变应力的作用下，虽然零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。疲劳强度是指材料在无限多次交变载荷作用下会产生破坏的最大应力，称为疲劳强度或疲劳极限。实际上，金属材料并不可能敏御作无限多次交变载荷试验。一般试验时规定，钢在经受10ˇ7次、非铁（有色）金属材料经受10ˇ8次交变载荷作用时不产生断裂时的最大应力称为疲劳强度。当施加的交变应力是对称回圈应力时，所得的疲劳强度用σ–1表示。疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。据统计，在机械零件失效中大约有80%以上属于疲劳破坏，而且疲劳破坏前没有明显的变形，所以疲劳破坏经常造成重大事故，所以对于轴、齿轮、轴承、叶片、弹簧等承受交变载荷的零件要选择疲劳强度较好的材料来制造。
“降低”接头疲劳强度？
对厚壁侧管削薄处理可以防止焊接应力集中，是因为均匀化了受力条件。
应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起区域性范围内应力显著增大的现象。
对于由脆性材料制成的构件，应力集中现象将一直保持到最大区域性应力到达强度极限之前。因此，在设计脆性材料构件时，应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件，应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。所以，在研究塑性材料构件的静强度问题时，通常不考虑应力集中的影响。通过提高冶金质量、加工质量可有效减小应力集中。
在进行轴的疲劳强度计算时，如果同一截面上有几个应力集中源，应该如何取定应力集中系数？
答：应去同截面上几个应力集中源中有效应力集中系数中的最大值为该剖面的有效应力集中系数。
高轮齿抗弯疲劳强度的措施有：增大齿根过渡圆角半径，消除加工刀痕，可降低齿根应力集中；增大轴和支承的刚度，可减小齿面区域性受载；采取合适的热处理方法使轮芯部具有足够的韧性；在齿根部进行喷丸、滚压等表面强化处理，降低齿轮表面粗糙度，齿轮采用正变位等。
提高齿面抗点蚀能力的措施有：提高齿轮材料硬度；降低表面粗糙度；在齧合的轮齿间加注润滑油并增大润滑油粘度；提高加工、安装精度以减小动载荷；在许可范围内采用较大的变位系数的正传动，使其增大齿轮传动的综合曲率半径。
H. 什么是疲劳失效应如何预防疲劳失效现象的发生
1 失效 机械产品丧失功能的现象称为失效 >> 2 失效分析 分析失效的原因，研究采取补救和预防措施的技术活动和管理活动称为失效分析。 失效分析的目的是减少同类失效事故的重复发生。 失效分析的重点是分析失效的原因和采取预防措施，即所谓失效诊断和失效对策。 失效分析的范围是技术活动和管理活动的综合。 失效分析的依据则是机械产品的性能参数、机械零件、设备合系统的可靠度分析资料（即数理统计资料）及机械零部件的失效残骸。 3 事故 “失效”与“事故”更是紧密相关的两个范畴； “事故”强调的是后果，即造成的损失合危害， 而“失效”强调的是机械产品本身的功能状态。 4 失效模式 失效机理 从失效分析的技术观点进行分类主要是按失效模式和失效机理分类。 失效模式是指失效的外在宏观表现形式和规律。 失效机理则是指引起失效的微观的物理化学变化过程和本质。 5 安全度 可靠度 产品的安全度或产品的可靠度R(t)是产品在规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概率; 它是相对于产品失效率F(t)的概念而言的，即: R(t)=1-F(t) 产品的剩余寿命的预测实际上是估算产品无故障（失效）的平均工作时间t，对偶然失效期（或称为随机失效期）来说，平均工作时间t即为失效率λ的倒数，即t=1/λ。 6 失效物理 是从原理上，即从原子和分子的角度出发，来解释元件、材料失效的现象。 失效物理的基础是数理统计方法、可靠性工程和材料科学工程学。 失效物理的基本研究内容则是:失效的物理模型及定量的描述方法、失效物理模式的识别及其应用。 失效机理是研究失效的物理、化学原因、失效过程及其影响因素等。 7 最小割集 是指包含在这个集合里的全部基本事件发生时造成顶事件发生的必要充分条件，它表示系统的危险性，每一个最小割集都是顶事件发生的一种可能； 即最小割集表示了哪些故障和差错同时发生时，顶事件就发生。 8 最小径集 指包含在这个集合内部的基本事件不发生，就保证顶事件不发生的基本事件的最小组合，它表示系统的安全性。 9 失效模拟 失效模拟（故障再现）是事故检查中经常采用的一种分析和验证方法。 故障再现可以验证现场调查和残骸分析中所得出的是故直接原因；可以在残骸不全、证据不充分的情况下，提供事故的可能原因；可以解决残骸分析中的某些疑点，排除某些现象；还可以显示失效（故障）的发展过程、残骸的破坏顺序等。 10 失效补救 指正在运行中的同类机械（系统）的处理问题，以防同类失效事故的再次重复发生。 11 无损检测 是在不损坏材料、机械和结构物等检测对象的情况下，对于其性质、形态、内部结构、内部缺陷等方面的检测方法。 >> 12 拉伸断口 1）圆形试样拉伸断口 圆形光滑试样的拉伸断口一般为杯锥状，其表面大致可分为三个区域：纤维区；放射区；剪切唇区。 当圆形试样带有缺口时，其拉伸断口形貌与光滑拉伸试样完全不同。 断裂不是从中心部位开始，而是从缺口根部开始；最后断裂区在试样中心，并没有剪切唇区。 2）矩形试样拉伸断口 也有三个区域，每个区域的特征均稍有变化，变化最大的是放射区。 矩形试样的纤维区为椭圆形；宽度明显比厚度大的矩形试样的放射区为人字形花样，人字形的顶点指向裂纹源。 这对于薄板型结构的裂纹扩展途径和寻找裂纹源是很有用的。 >> 13 冲击断口 冲击断口也存在三个区域，即纤维区、放射区及剪切唇区； 断裂过程是首先在缺口中部形成裂纹源，然后是纤维区、放射区及沿无缺口的其它三边分布的剪切唇区。 工程上常用冲击韧性试样来测定脆性转变温度，当在脆性转变温度以下时，纤维区面积突然减少，放射区面积显著增加，材料由延性变为脆性。 >> 14 疲劳断口 典型的疲劳断口由：疲劳源区、疲劳裂纹稳定扩展区和快速断裂区三部分组成。 疲劳断口表面上还有一个重要形貌特征就是：棱线或台阶，它一般是由不在一个平面上的小断裂平台相互连接时撕裂而成的。 15 疲劳源 通常是在疲劳弧线的凹面一侧，疲劳弧线的法线或棱线方向表征裂纹的扩展方向，而这些法线或放射棱线的汇集点就是裂纹源的位置。 16 疲劳源区 是疲劳断裂的起始处，一般用肉眼或低倍放大镜就可确定其位置。 一般说，源的数目愈多，则反映外加应力愈高，应力集中位置愈多或应力集中系数愈大。 17 疲劳裂纹稳定扩展区 疲劳弧线 通常形成海滩或贝壳花样，它是裂纹扩展过程中裂纹前缘位置的标记，是由于载荷停顿、幅值或频率改变引起 裂纹扩展停顿或速率变化时形成的圆弧线条，称为疲劳弧线。 18 快速断裂区 瞬断区 是当裂纹扩展达到临界长度，最大应力强度因子K max 达到材料的平面应力条件下的临界值K c ，或最大应力水平达到材料剩余截面的断裂强度时快速断裂生成的。 其宏观形貌特征和缺口拉伸断口的基本相同。 19 微观形貌特征 可分为：韧窝断口、解理断口、疲劳断口和沿晶断口 20 解理断口 解理是金属或合金在外加正应力作用下，沿某些特定低指数结晶学平面（解理面）发生的一种低能断裂现象。 一般呈脆性特征，很小塑性变形。断面呈结晶状，有许多强烈反光的小平面。 >> 21 台阶 河流花样 解理断口最突出的微观特征是台阶与河流花样。 许多台阶相互汇合便形成“河流”花样，裂纹源在“河流”上流，顺流方向为裂纹扩展方向。 >> 22 舌形花样 解理面上的另一个断口形貌特征；它来源于二次裂纹包围的形状。 舌头方向表示裂纹扩展方向。 >> 23 鱼骨状花样 解理断口上的第三个特征形貌是鱼骨状花样；脊骨的中线是{001}面的解理所致，而鱼骨花样的两侧是{001}面上正在前进的解理裂纹与变形孪晶相交造成。 >> 24 Walnor线 （瓦纳线） 与宏观人字形花样相似，它是一组与裂纹扩展方向无关的很清晰的台阶。 >> 25 准解理 一种类似于解理断裂的混合断裂。当许多裂纹合并时就产生准解理。因此，人们以一个断面上出现撕裂棱、台阶和舌状花样作为划分准解理断裂的依据。 准解理断口与解理断口的区别在于： 准解理裂纹源总是在准解理面内，呈辐射状向四周扩展，有与“河流”花样类似的撕裂棱，但它短而弯曲，并且不连续，断面略有起伏。 26 微观疲劳断口 金属疲劳断裂是由交变应力引起的一种缓慢断裂过程。一般将它分为三个阶段：即裂纹萌生、裂纹扩展和最后断裂过程。 裂纹萌生包括：疲劳硬化或疲劳软化、不均匀变形、形成驻留滑移带和显微裂纹。 裂纹扩展一般分为两个阶段：早期沿滑移面与应力轴约呈45度方向的扩展为第Ⅰ阶段，随后沿垂直于应力轴方向的扩展为第Ⅱ阶段。 27 沿晶断口 沿晶断口可以由环境或材料本质引起。 外部环境包括腐蚀介质、氢气、低熔点金属、应变速率和温度等。材质因素主要指晶界杂质元素偏析和脆性相聚集等。 >> 28 裂纹 龟裂 直线状裂纹 裂纹是一种不完全断裂缺陷。 裂纹分析有时可以作为断口分析的重要补充，有时可以起到其它方法不可代替的独特作用。 裂纹分析的最终目的是确定产生裂纹的原因。 1、龟裂：一般情况下，龟裂是一种沿晶扩展的表面裂纹。 2、直线状裂纹：一般沿材料的纵向分布，如氧化物或其它非金属夹杂物。热处理、锻轧材料表面常常出现。最典型的直线状裂纹是由于发纹或其他非金属夹杂物在后续工序中扩展而形成的裂纹。 3、其它形状裂纹： 除上述龟裂及直线状裂纹之外，还有各种形状的裂纹如环形裂纹，周向裂纹、辐射状裂纹、弧状裂纹等等。 29 强度原则 即指裂纹总是希望沿着最小阻力路线——及材料的薄弱环节或缺陷处扩展的情况。 >> 30 宏观检验 所谓宏观检验，就是用肉眼或借助于10倍以下放大镜的检验。 31 低倍酸浸检验 就是将预先制备好的试样用酸浸蚀，以显示其宏观组织及缺陷的一种试验方法。 32 塔形试验 是用以检验钢中发纹的一种试验方法，因其所用试样为三级台阶状，形似塔状，故称塔形试验。 33 偏析 钢中凝固时产生各种元素分布不均匀的现象叫：偏析 C大于C 0 称为正偏析，C小于C 0 则负偏析。 有枝晶偏析、区域偏析（定向晶区的偏析，倒V形正偏析，轴心偏析，上部正偏析）。 >> 34 低温回火脆性 不可逆回火脆性 碳钢和低合金钢在250～400℃回火时出现的脆性称为低温回火脆性。 将这种已产生脆性的工件在更高一些温度回火后，其脆性即消失。再置于300℃左右重新回火时，脆性也不会重复出现。 因此这种低温回火脆性又叫做不可逆回火脆性。 高温回火脆性 可逆回火脆性 在450℃或更高至650℃左右温度回火时出现的脆性，通常称为高温回火脆性或第二类回火脆性。 其特点是在此温度范围回火时，如果快速冷却（水冷或油冷），韧性并不降低；反之，慢冷（空冷或炉冷）则韧性显著下降，冷却越慢，韧性降低得越显著。 当已出现这类回火脆性时，可用再次回火并快速冷却的方法来加以消除。但在脆化温度范围内回火时如长时间停留，随后即使快冷也还会产生。 重复回火时，如果慢冷，可能重新引起这种脆性。 因而这类回火脆性又称为可逆回火脆性。 35 应力腐蚀 金属构件在静载拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下所导致的脆性断裂为应力腐蚀断裂。 >>
I. 如何用中国传统方法消除疲劳
(一)整理活动
整理活动是消除疲劳，促进体力恢复的一种良好方法。教练员、运动员应给予足够的重视。剧烈运动后进行整理活动， 可使心血管系统、呼吸系统仍保持在较高水平，有利于偿还 运动时所欠的氧债。整理活动使肌肉放松，可避免由于局部循环障碍而影响代谢过程。整理活动应包括慢跑、呼吸体操及各肌群的伸展练习。运 动后做伸展练习可消除肌肉痉挛，改善肌肉血液循环，减轻肌肉酸痛和僵硬程度，消除局部疲劳，对预防运动损伤发生 也有良好作用。
(二)睡眠
睡眠是消除疲劳、恢复体力的好方式。睡眠时大脑皮层 的兴奋过程降低，体内分解代谢处于最低水平，而合成代谢过程则相对较高，有利于体内能量的蓄积。成年运动员在平时训练期间，每天应有8一9小时的睡 眠。在大运动量和比赛期间，睡眠时间应适当延长。青少年运动员的睡眠时间，应比成年运动员长，必须保证每天有10小时睡眠。如果上、下午都安排训练，中午应有适当时间午睡（1.5～2小时）。
(三)温水浴
训练后进行温水淋浴是最简单易行的消除疲劳方法。温水浴可促进全身的血液循环，调节血流，加强新陈代谢，有利于机体内营养物质的运输和疲劳物质的排除。水温为42士2C为宜。时间为10～15分钟，勿超过20分钟。训练结束半小时后，还可进行冷热水浴。冷水温为15C，热水温为40C。冷水淋浴1分钟，热水淋浴2分钟，交替3次。
(四)桑那浴
又名热空气浴或芬兰式蒸气浴。我国已有生产，故使用较普通。桑物樱悉那浴是在特制的小木屋内用电炉加热空气，造成 一个高温干燥的环境。除有镇静，使肌肉关节组织充血作用 外，还可促使大量排汗。摔跤、举重等运动员常用于赛前减 重。进行桑那浴的方法介绍如下：
1.在54～71C环境中，停留10～20分钟。
2.在100～120C环境中，停留5～7分钟。反复4～5次。每次间隔时间用冷水淋浴10～15秒钟，或用温水淋浴2.5～ 3分钟。结束后在更衣室内休息5～7分钟。
五)蒸气裕
这是将蒸气通入特制小屋或关闭的房间内，造成一个高温、高湿的环境。其作用与桑那浴类似，但较桑那浴易造成身体疲劳。进颂余行方法如下： 在40.5～46C环境中，停留20～30分钟。
(六)按摩
按摩是消除疲劳的重要手段。其中人工按摩是最受运动员欢迎的消除疲劳手段，但因人力所限，不能满足需要，现已发展各种代替人力按摩的方法，如：
1.机械按摩有按摩椅、带式按摩机、按摩床、滚轮放松器及小型按摩器械等。
2.水力按摩如脉冲水力按摩机。
3.气压按摩如气压按摩衣、气压按摩裤、足部气压按摩器、高低压舱、负压罩乎舱等。