发动机传动轴断裂模式分析

发动机在外场服役过程中传动轴发生断裂故障,其他多台发动机传动轴在检查中也发现了掉齿和裂纹现象。利用宏微观分析手段对传动轴的裂纹及断口进行分析研究,对其断裂模式进行模拟试验和有限元分析。结果表明:传动轴断裂性质为弯-扭复合疲劳,传动轴裂纹呈现螺旋型扩展是由于传动轴载承受正常扭转载荷下叠加了弯曲载荷,此外,弯矩的存在还改变了传动轴花键上的应力分布。     

典型故障对直齿轮啮合刚度的影响

以外啮合圆柱直齿轮为研究对象,采用有限元法计算典型故障齿的啮合刚度,分析故障齿齿面应力分布特征以及主动轮的齿向载荷分配,研究含齿根裂纹、齿面断裂、齿面点蚀故障的齿轮副对啮合刚度的影响以及载荷变化引起的裂纹故障齿的啮合刚度的变化。分析结果表明:贯通裂纹齿啮合刚度相比斜裂纹齿啮合刚度变化明显,单齿啮合刚度变化更为突出;载荷较小时裂纹故障齿啮合刚度随载荷增大而增大,载荷超过一定值后啮合刚度趋于定值;齿面断裂面的大小严重影响齿轮啮合刚度。     

50Mn回转齿圈缺陷分析

50Mn回转齿圈在加工过程中出现断裂,超声波探伤发现断口处的回转齿圈内部存在大量微裂纹,沿周向呈现出疏松状+林状的波形分布。为分析缺陷原因,利用低倍检验、扫描电镜、金相显微镜对回转齿圈断裂缺陷进行了相关检测。结果表明,回转齿圈工件内部裂纹本质上为白点裂纹,是导致回转齿圈在加工过程中断裂的主要原因。     

变速箱齿轮轴断裂分析

利用光学显微镜分析、化学成分分析及扫描电镜分析,对变速箱齿轮轴断裂件进行了分析。结果表明,齿表面的裂纹和轴心部的冶金缺陷造成了该齿轮轴的断裂。     

汽车启动器套筒冷挤压过程数值模拟

采用塑性成形有限元分析软件DEFORM3D，对汽车启动器套筒冷挤压齿部成形过程进行了数值模拟。通过研究复合挤压成形过程中断裂因子的分布，预测出断裂缺陷发生的可能。模拟结果与实际生产情况相符，在近齿根处容易出现环向裂纹。通过计算齿形成形过程的变形程度，对环向开裂的原因进行分析。     

基于扩展有限元方法的齿牙疲劳断裂分析（英文）

齿轮传动系统主要失效形式是齿牙疲劳断裂。本文作者基于周期性边界条件建立二维双齿模型。采用扩展有限元法(XFEM)对服役过程齿牙的疲劳行为进行分析,重点研究初始裂纹和载荷因素对齿牙疲劳断裂的影响。结果表明,当最大主应力处萌生取向为0°的裂纹时,齿牙疲劳寿命最短,而靠近齿根的裂纹相对安全。同时,评价疲劳载荷情况必须综合考虑载荷比、载荷幅和平均载荷值。进一步针对材料选材开展模拟研究,为齿轮的设计提供指导。模拟结果表明,材料常数C和抗拉强度是影响齿牙疲劳寿命的最重要参数。     

传动渗碳齿轮断裂失效分析

对齿轮的断裂部位的形貌特征,齿面加工情况等进行了观察,从断裂区的组织与硬度、齿轮材质、渗碳层深度等方面对断裂的渗碳齿轮进行了检测、分析.分析结果表明,齿轮断裂是由于淬火裂纹引起的.     

燃气轮机低压压气机转子叶片断裂分析

某型燃气轮机运行近1 000 h后,发生2片低压压气机转子叶片脱榫断裂和同级多片榫头裂纹故障。通过对断裂和裂纹叶片外观观察、断口分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验等手段,确认了断裂和裂纹叶片失效模式相同,均属振动疲劳断裂,盘和叶片配合不良引起微动磨损是该级叶片早期振动疲劳断裂的主要原因。盘、片配合不良主要是由于配合面间无防磨损涂层,在应用过程中产生氧化和磨损引起的;通过盘和叶片榫齿配合面涂干膜润滑,有效解决了盘片配合面微动磨损问题。     

数控机床断裂齿轮轮齿的焊接修复

采用焊条电弧焊对数控机床断裂齿轮轮齿进行修复,用金相显微镜对焊接接头的微观组织进行了分析,并测试了修复后轮齿表面的硬度.结果表明:该轮齿材料的焊接性差,容易产生冷裂纹和热裂纹;焊接时应采取小线能量、预热、缓冷或后热措施;焊缝的组织为下贝氏体;修复后轮齿表面的硬度为59HRC,达到使用要求.     

某型汽车驱动盘45钢焊接齿圈断裂失效分析

利用扫描电子显微镜(SEM)和光学显微镜(OM),观察某型汽车驱动盘45钢材质装夹失效焊接齿圈的断口形貌和断口横截面组织,分析了断裂失效原因。结果表明,焊接齿圈的断裂未发生在焊接热影响区(HAZ)而是在熔敷金属区域,焊缝中存在的大颗粒尺寸夹杂物是引起微裂纹萌生与扩展并导致该焊接齿圈装夹时失稳断裂的根本原因。     

传动轴断裂原因分析

某公司一45Cr钢传动轴仅仅使用了50 h即断裂。对断裂的传动轴进行了宏观检查、表面硬度检测、金相检验、化学成分分析和断口分析。结果表明:传动轴的表面硬度远低于要求值,显微组织为珠光体和铁素体,也不符合要求,说明该传动轴未经过调质处理,因此其力学性能差;此外,传动轴表面粗糙,有机加工痕迹。不良的力学性能和粗糙的表面导致传动轴过早疲劳断裂。     

20CrMnMo减速机高速轴断裂原因分析

某工程用20CrMnMo减速机高速轴在试运行过程中轴杆变截面处发生断裂.对高速轴进行宏观、微观断口分析,显微组织分析,力学性能测试等.结果表明:该高速轴的断裂形式为旋转疲劳断裂,轴表面的机加工损伤是导致其早期疲劳断裂的直接原因.热处理工艺不当造成的混晶和硬度偏低促进了裂纹的萌生,在服役过程中变截面位置应力集中,导致高速...     

快捷自锁增力夹紧机构钻模的分析与设计

采用了板动手柄能使具有斜齿的齿轮轴带动着具有斜齿的齿条轴产生移动,移动可使设有导向装置并装有钻套的钻模板夹紧工件。由于夹紧力在斜齿上可分解成齿轮轴向分力的作用,使齿轮轴上制有的10°锥体与锥套的配合具有不可逆的自锁性能。这种自锁性能只能是手柄带动着齿轮轴的转动及齿条轴的移动,而不能是齿条轴带动着齿轮轴的转动。同时,手柄对齿轮和齿轮轴的锥体对锥套及工件都会产生增力的作用。     

电潜螺杆泵传动轴多载荷作用力学特性与疲劳寿命分析

分析电潜螺杆泵举升过程传动轴断轴部位应力分布及疲劳寿命对提高传动机构可靠性和保障电潜螺杆泵连续稳定运行具有重要意义。针对传动轴断轴部位，提出传动轴多载荷作用力学特性分析和疲劳寿命预测方法。数值仿真和现场测试分析结果表明：各载荷单独作用时，销孔应力较大区域沿径向条状分布且应力分布较均匀，内螺纹应力较大区域沿径向自上向下逐渐减弱，且最大应力受扭矩作用最大而受狗腿度产生的弯矩作用最小；各载荷组合作用时，轴向力对销孔和内螺纹应力分布影响最大，且最大应力均小于许用应力而推断两处断轴原因不是超载导致的脆性断裂；内螺纹处疲劳寿命明显小于销孔处疲劳寿命，为传动轴优化设计提供依据。     

AISI4145HMOD螺杆钻具传动轴壳体的生产试制

介绍了螺杆钻具传动轴壳体的试制工艺。通过严格控制化学成分,控制锻造变形量和温度,合理调整调质热处理工艺,最终批量生产出了合格的传动轴壳体。     

用冷拔电焊钢管工艺生产汽车传动轴管

进行了用冷拔电焊钢管的方法生产传动轴管的工艺试验,比较了三种冷拔工艺方案生产的传动轴管性能。试验证明,方案1生产的传动轴管综合性能最好,满足使用要求和取得较显著的经济效益。     

40拖拉机驱动轴结构及热处理工艺优化

通过对40拖拉机驱动轴疲劳断裂断口形貌进行分类分析,结果表明,结构设计和热处理工艺不合理是驱动轴断裂的主要原因,并提出了相应的改进措施,解决了生产企业产品质量问题.     

冷轧平整机主传动设备振动问题的研究

针对首钢京唐1 420 mm连退机组平整机主电机、传动轴和支撑辊传动过程中设备本体有强烈的脉冲式振动,以及主电机速度精度差,不符合设备的功能精度要求,对设备运行以及产品质量有较大影响的问题,对其产生原因进行了分析。将原有的十字轴式联轴器改造为球笼式联轴器,减轻其自身重量;调整支撑辊传动轴扁头套与支撑辊扁头的配合间隙并制定更换周期,提高了主电机的速度精度,有效地改善了主传动设备的振动问题。     

晶圆级倒装装备中伺服直驱轴的振动抑制

晶圆级倒装装备中伺服直驱轴由于机械振动因素的存在,导致伺服系统的带宽难以满足设备中伺服直驱轴高加速度与高精度的使用情况。为了抑制振动、提高伺服系统的带宽,设计一款陷波滤波器并将其应用在晶圆级倒装装备的伺服控制系统中,通过实验,证明经过滤波器处理之后的伺服直驱轴的带宽大大提高,并且其稳态误差在微米量级时其整定时间也能低至毫秒级别。     

20CrMo钢齿轮轴早期断裂分析

采用化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电子显微分析和能谱微区成分分析等方法,对20CrMo钢起动机驱动齿轮轴过早失效断口进行了分析。结果表明,驱动齿轮轴的过早断裂系原材料冶金缺陷、表面硬化层组织反常和心部硬度偏低所致。