1.1 课题背景和研究意义

压缩机是用以提高各种气体压力的一种通用机械，是机械工业中量大面广的产品之一。随着工业的发屐，活塞式压缩机在国民经济许多部门中得到十分广泛的应用，几乎遍及工业，农业，交通运输，医疗卫生，国防，科研乃至人民生活的许多领域，尤其在化工，合成，石油，建筑施工，海洋工程等方面，更是必不可少的设备，但在运转中曲轴裂纹和断裂事故常有发生，其中以曲轴疲劳破坏为主，约占失效总数的 90% 以上。

曲轴是压缩机的五大零部件之一，它的成本占整个压缩机成本的十分之一左右，是压缩机中最重要的运动部件。曲轴一旦出现问题将给用户和企业造成极大的损失。现在随着市场竞争的加剧，对压缩机的各项性能要求更高，故对曲轴的可靠性和使用寿命要求更加苛刻。通过深入分析曲轴断裂的原因，找出切实可行的解决方法，可以提高压缩机质量。

1.2 国内外曲轴失效研究的发展历程及现状

各种机械零件及构件都具有一定的功能，如承受某种载荷、传递能量、完成某种规定动作等，当机械零件丧失它应有的功能时，则称该零件失效。各种零件失效的形式，归纳起来可分为过量变形、断裂和表面损伤等几种类型[1]。

失效分析是一门新兴的学科，它具有两个显著的特点：第一是综合性，即它涉及广泛的学科领域和技术门类；第二是实用性，即它有很强的生产应用背景，与经济建设有极其密切的联系。

目前国内外在失效分析方法研究方面做了不少的工作，已取得了一定的成就，刘瑞堂、陈南平等学者在书中总结阐述了诸如”失效事故的形式及影响分析”、”故障树分析”、”现象树分析”和”特性要因图”等方法[1]。

活塞式压缩机其基本结构大致可分为三个部分[2]：

(1)基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等。其作用是传递动力，连接基础与气缸部分。

(2)气缸部分：包括气缸、气阀、活塞、填料以及安装在气缸上的排气量调节装置等。其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。