挖掘机销轴的断裂失效分析

挖掘机的销轴在工作过程中发生断裂。本文通过对断裂销轴的宏观断口、微观形貌、显微组织、化学成分、材料硬度及销轴的受力等分析,结果表明,销轴断裂为典型的疲劳断裂。疲劳源位于油孔处,属油孔部位应力集中造成的。因此,油孔位置设计不合理是销轴断裂的主要原因。另外,疲劳源始于油孔内的切削刀痕,切削刀痕也是销轴断裂的原因之一。结合以上分析,本文提出了解决问题的方法,优化了工艺路线方案,为提高销轴的使用寿命指明了方向。     

剪叉式液压升降台销轴断裂失效分析

通过现场的勘察和测量,采用宏观观察、硬度检测、销轴径向力对比分析等方法对剪叉式液压升降台使用过程中,底层剪叉的内叉臂与中层剪叉的外叉臂相连接处销轴的断裂原因进行分析。结果表明,剪切、表面加工精度低、未进行消除应力的处理、销轴与轴衬的接触没有良好的润滑、销轴连接处的局部没有加强等是导致销轴断裂的主要原因,该分析结果为失效销轴的改进提供了技术支撑和依据。     

油缸用35钢销轴断裂的原因

某型铣刨机摆臂油缸用35钢销轴在使用约2a时发生断裂,采用化学成分分析、硬度检测、显微组织和表面形貌观察、有限元模拟、断口分析等方法探讨了销轴断裂的原因。结果表明:此销轴为多源疲劳断裂,断口平整,裂纹源位于销轴表面加工刀痕的根部;造成销轴断裂的原因是其加工表面粗糙,刀痕根部应力集中,在工作载荷的作用下销轴中部的刀痕根部形成了裂纹源;同时销轴未按要求进行调质热处理,导致其显微组织粗大,疲劳裂纹容易扩展。     

电梯梯级链长轴销断裂原因分析

某电梯梯级链长轴销在装配过程中发生了断裂,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、直读光谱仪、能谱仪和显微硬度机等对断裂的轴销进行了宏观形貌、化学成分、硬度、显微组织和开裂面形貌分析,以找出断裂原因。结果表明:其断裂的主要原因是轴销表面存在磨削应力和淬火残余应力,并在氢的共同作用下,轴销表面产生了氢致延迟性开裂,随着时间的延长裂纹进一步扩展,导致了轴销在装配过程中断裂。     

清障车销轴断裂分析

托叉是清障车连接事故车的主要受力件,通过对断裂托叉销轴件的成分、结构等分析,表明断裂源于疲劳断裂,其结构设计不当造成应力集中是销轴断裂的主要原因。     

斗式提升机输送链销轴断裂的分析

通过化学成分、显微组织和裂纹、断口特征的分析以及应力强度校核,对一台输送水泥用斗式提升机输送链销轴的断裂原因进行了综合分析。分析结果显示:失效销轴表面的最大弯曲应力偏大,并且在淬火期间失效销轴会产生微裂纹,在交变应力载荷作用下,销轴表面发生疲劳损伤并最终发生疲劳断裂。建议严格遵照热处理工艺条件操作,避免产生淬火裂纹;通过改造销轴结构或减小工作载荷,降低表面的最大弯曲应力。     

基于ANSYS分析的前轮油缸销轴改进

主要介绍了甘蔗收获机前轮油缸销轴断裂问题的解决方法,使用ANSYS工具对销轴的受力进行分析,充分利用分析结果查找销轴断裂原因、筛选及排除,最终确定根本原因,并制定、实施改进措施。通过2年的跟踪验证、前轮油缸销轴的改进效果非常好,已将该改进应用到其它的甘蔗收获机前轮油缸中,提高了甘蔗收获机的产品竞争力。     

大型矿用挖掘机履带销的断裂分析和优化设计

通过理论分析、有限元分析、力学性能分析、宏观及微观分析等方法和手段,对断裂的履带销轴进行失效分析,结果表明,热处理方式不合理是销轴断裂的主要原因。通过合理匹配热处理硬度和表淬硬度,有效解决了履带销断裂的问题。该研究结果提供了一套完善的解决方案和思路,为以后产品设计和解决现场问题提供理论依据。     

某电动机构刹车盘圆柱销和轴断裂分析

某电动机构在正常工作下,工作时间在3000 h内就有5%的机构出现故障,远未达到设计寿命。故障现象为采用高强度钢制的制动圆柱销和电机轴断裂。针对该问题,从零件强度的角度对其进行了受力分析和计算,并且用Ansys软件进行应力分析,得出圆柱销在退刀槽处的应力超出了许用应力,从而导致断裂。当圆柱销断裂后,失去定位的制动盘摩擦和挤压电机轴,最终导致电机轴的断裂。最后,根据分析结果,给出了相应的建议。     

提高矿用大型挖掘机中履带销轴的使用寿命

成立“履带销攻关”QC小组,进行课题选择、通过现状调查及可行性分析、确定课题要因因素,对要因因素进行确认,制定对策,确定履带销轴的设计优化及制造工艺优化方案。最后采取有效措施有效地解决了履带销轴的过度磨损、断裂问题,经过现场试验验证,改进后的履带销轴使用效果良好,从而提高了矿用大型挖掘机中履带销轴的使用寿命。     

行星齿轮典型断齿故障的动力学仿真

基于一种改进的行星齿轮箱集总参数模型,将断齿故障等效到时变啮合刚度中,建立了直齿行星齿轮的太阳轮断齿故障、行星轮断齿故障和内齿圈断齿故障的动力学模型。以某单级行星齿轮为研究对象,考虑扭转方向外部激励,对其正常和各断齿故障状态下的动力学模型进行求解,对内齿圈垂直振动加速度信号进行分析。研究结果表明:只考虑扭转方向的外部激励时,正常状态下内齿圈最高点处的垂直振动加速度信号频谱中幅值最高的共振峰与模态能量分布相关;在各断齿故障状态下,内齿圈垂直振动加速度的有效值均大于正常值,时域波形中可看到不同形式的冲击,包络谱中可看到对应的故障特征频率及其倍频成分。     

圆柱面和圆锥面摩擦传动的摩擦特性及热性能分析

本对圆柱面和圆锥面的摩擦特性及热性能进行分析，利用摩擦学原理及传热学理论，分析了摩擦材料的损坏原因，并提出了合理解决对策以及两种摩擦副的特点，得出摩擦轮是由于滑动并产生较大热量而导致烧损的主要结论。     

基于虚拟仪器的FMS运行状态监测系统

针对FMS的零件加工过程,基于刀具的破损机理,分析了刀具小面积破损及刀具大面积破损情况下切削力及电机电流的变化规律,并建立了加工状态监测的实验系统.基于神经网络理论,建立了BP网络的加工状态识别系统理论模型.实验证明,该监测方案及建立的理论模型是正确的.     

TP1000涂层刀具车削淬硬钢的磨损与破损形态

用TP1000涂层刀具对淬硬45钢和淬硬T10A钢进行了正交车削实验,并进行了相应的扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,切削淬硬45钢时,涂层刀具发生了磨损和破损,磨损机理主要是磨料磨损和氧化磨损,破损机理主要是涂层剥落。切削淬硬T10A钢时,涂层刀具主要发生破损,破损机理主要是涂层开裂、剥落和崩刃。     

缝合复合材料拉伸性能影响因素研究

根据缝合层合板中缝合损伤的细观特征,分析影响缝合材料拉伸性能的2个因素。鉴于2个因素的不同的特征,做出两种不同的假设,以T700/QY8911层合板材料为例,依据假设分别建立模型进行分析计算,并与实验结果对比,进而分析得出试样沿缝合针脚断裂,缝合在针脚处引起的纤维弯曲、纤维断裂等微观损伤是影响拉伸强度特性的主要因素,其中缝合前后复合材料弹性常数的变化主要和纤维断裂有关,而拉伸极限载荷的与两者都有关,且纤维弯曲对拉伸强度影响更大。     

The design of a single-chip tool monitoring system for on-line turning operation

Tool condition monitoring systems play an important role in a FMS system. By changing the worn tool before or just at the time it fails, the loss caused by defect product can be reduced greatly and thus product quality and reliability is improved. To achieve this, an on-line tool condition monitoring system using a single-chip microcomputer for detecting tool breakage during cutting process is discussed in this paper. Conventionally, PC-based monitoring systems are used in most research works. The major shortcoming of PC-based monitoring systems is the incurred cost. To reduce costs, the tool condition monitoring system was built with an Intel 8051 single-chip microprocessor and the design is described in this paper. The 8051 tool monitoring system uses a strain gauge for measuring cutting force; according to the force feature, the tool monitoring system can easily recognize the breakage of the cutting tool with its tool breakage algorithm. The experimental results show that the low-cost 8051 tool monitoring board can detect tool breakage in three successive products successfully.     

刀具破损状态的特征提取及自动识别

文章采用机床功率法和声发射法对车削过程中的刀具破损进行监控。在试验中发现了刀具破损时机床功率信号的四种表现形式,说明了刀具破损形式的随机性。针对这种情况,首次提出了功率信号处理的延时方差法;对切削过程中发出的各种声发射（AE）信号采用时频分析进行处理并提取出反映刀具破损的特征量,最后利用神经网络ART2实现了刀具破损状态的自动识别。     

A microcontroller-based end milling cutter monitoring and management system

The monitoring of end milling cutting operations for tool breakage is achieved using a low-cost microcontroller-based system. The system is based upon acquiring and analysing machine tool-based signals for characteristic responses to tool breakage. Spindle speed and load signals are shown to be responsive to tool condition and thus capable of supporting the deployed approach. The resulting system operates in real time with tool breakage detection consistently diagnosed within two revolutions. The monitoring function is extended to consider tool wear using analysis methods applied in the time and frequency domains. Decisions about tool condition are made by integrating all relevant information into a rule base. Higher-level tool management functions supported by the deployed system are identified.     

铣刀破损监测中低通数字滤波算法的研究

本文在对铣削扭矩进行实验分析的基础上,从数字信号处理的角度出发,提出了频域内用于刀具破损监测的低通数字滤波算法,详细介绍了低通数字滤波器的设计原理,并对该算法进行了实验验证。     

基于小波分析的刀具破损智能监控系统

提出了利用检测进给电机电流对钻削加工过程中的刀具破损进行在线监控的系统。该系统采用离散小波分析技术处理电机电流信号,有效提取刀具破损时的特征。探讨中断型宏指令功能在刀具破损在线监控系统中的应用。利用该监控系统和中断型宏指令,能够实时地识别加工过程刀具的破损,并及时报警、自动换刀等,大大减少了机床的故障停机时间,提高利用率。