| 失效可分为磨损、疲劳断裂、变形、腐蚀等，所以即使按照无限寿命设计，并不代表设备真的可以常年运行，一直不会失效。 |
一、无限寿命设计 疲劳强度计算是指，零件和构件在低于材料屈服极限的交变应力（或应变）的反复作用下，经过一定的循环次数以后，在应力集中部位萌生裂纹。裂纹在一定条件下扩展，最终突然断裂，这一失效过程称为疲劳破坏。材料在疲劳破坏前所经历的应力循环数称为疲劳寿命。所以疲劳寿命是次数，而不是时间。对于疲劳，应力幅比构件承受的最大应力更重要。应力幅越大，疲劳寿命越短；应力幅小于某一极限值时，将不发生疲劳破坏。对于无裂纹构件，控制其应力水平，使其小于疲劳极限强度，则不萌生疲劳裂纹。于是，无限寿命设计条件为：大学力学教材中，钢材的疲劳持久极限对应的次数为10E6，有的规范标准中，给的次数是10E7
二、疲劳曲线测试 材料疲劳性能试验所用标准试件，一般是小尺寸(3-10mm)光滑圆柱试件。材料的基本S-N曲线，给出的是光滑材料在恒幅对称循环应力作用下的裂纹萌生寿命。采用光滑试件，保证没有应力集中，没有初始缺陷，恒幅应力保证每次施加载荷相同，这样测试出的数据，反映材料本身的性能。但工程应用中的设备，材料加工千差万别，受力状况复杂多变，如果不能合理的对疲劳输入参数进行合理计算，就会造成实际计算寿命与理想设计寿命之间巨大的差异。疲劳计算，依靠输入数据的相对准确，然而在实际工程应用中，受到载荷的大小难易精确确定，是否受到冲击，应力集中的影响，加工材料是否有缺陷，对称疲劳和脉动疲劳的判断，都会直接影响无限疲劳设计的准确性，有些特种设备实际运行工况复杂，加工质量参差不齐，都会影响最终结论的可靠性。
这一点也很重要，我经常说，即使有些小厂获得一些大厂的全套图纸，未必能造出大厂产品的质量，在轴的热处理、表面粗糙度、焊接工艺、安装精度等方面，都会存在不少的差距，加工、焊接不规范，表面粗糙度不合格，会额外增加不少应力集中，初始缺陷，如气孔，漏焊等；安装精度不够，如轨道接口偏差大，设备运行时会额外造成大的冲击载荷，安装时出现较大的装配内应力，最后都可能会导致设备的失效。设备的失效，除了与部件的反复作用有关，即用疲劳计算去确定，还与磨损有关。磨损是由于机械作用、化学反应(包括热化学、电化学和力化学等反应)，材料表面物质不断损失或产生残余变形和断裂的现象。磨损是发生在物体上的一种表面现象，其接触表面必须有相对运动。磨损必然产生物质损耗(包括材料转移)，而且它是具有时变特征的渐进的动态过程。特别是箱规运动部位，磨损的很厉害，如轴。为了提高轴类零件表面的耐磨性,通常对轴进行 热处理。如选用耐磨性好的中碳钢材料，45钢、40Cr等，并进行调质处理，调质处理后得到回火索氏体。对于速度较高的相对运动部位，方法是轴上安装轴承，用轴承的相对运动代替轴的相对运动。在滚动轴承运行过程中，滚动摩擦会造成轴承升温和磨损，为了减少摩擦及损伤，滚动轴承运行时需进行润滑。
腐蚀是材料表面与服役环境发生物理或化学的反应，使材料发生损坏或变质的现象，构件发生的腐蚀使其不能发挥正常的功能则称为腐蚀失效。腐蚀失效是指构件材料在环境因素作用下被腐蚀而失效。防腐就是通过采取各种手段，保护屏蔽材料腐蚀氧化，来达到延长其使用寿命的目的，通常采用物理防腐，化学防腐，电化学防腐等方法防腐涂料。一般分为常规防腐涂料和重防腐涂料，是油漆涂料中必不可少的一种。常规防腐涂料是在一般条件下，能对金属等起到防腐蚀的作用。非金属材料（如陶瓷、塑料、橡胶等）的变质也可以认为是腐蚀，腐蚀不但造成材料损失，还往往对安全也造成很大危害。综上，特种设备，即使采用了无限寿命设计，由于设计过程中，采用的数据，材料等方面，未必与设备实际的受力状况一致，无限寿命设计的未必符合真实的受力状况，导致计算结果未必准确，甚至存在较大的差异。另外设备的失效与磨损、腐蚀等因素有关，所以使按照无限寿命设计，并不代表真的可以常年运行，一直不会失效。要保证设备的产期可靠运行，除了尽量按照实际受力工况去设计设备，设计输入参数尽量与设备实际运行工况保持一致。在日常的运行过程中，要注意保养，按照日保、周保、月保周期，定期润滑，另外使用过程，对于破损的外表，要及时喷涂防锈漆，设备上不要有积水等。只有合理可靠的设计，严格的加工制造，加上精心周到的维护保养，才能保证设备安全可靠的运行。
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