汽车发动机曲轴断裂分析

某6缸发动机曲轴在运行8910km时,第六曲拐颈断裂。对断裂曲轴进行了断口观察、化学成分复验、基体硬度和显微组织检验。结果表明,曲轴的拐颈断裂为扭转疲劳断裂,断裂疲劳源位于油道孔与倒圆角曲面交接处,此处的切削加工刀痕及金属损伤形成应力集中且处于最大主应力面上,因而引发扭转疲劳断裂。     

某空压机曲轴断裂失效分析

某空压机曲轴在车辆行驶过程中于轴颈圆角处发生断裂。通过宏观分析、扫描电镜分析、金相分析、圆角表面粗糙度测试以及硬度测试等方法对空压机曲轴的断裂原因进行了分析。结果表明:曲轴断裂为低应力下的高周疲劳断裂;裂纹起源于轴颈与轴肩圆角过渡处的加工刀痕,经疲劳扩展后发生断裂;曲轴断裂的根本原因是圆角处加工刀痕粗大,表面粗糙度不满足加工标准要求,应力集中严重,以及曲轴基体硬度偏低。最后针对曲轴断裂失效原因,提出了相应的改进建议。     

汽车曲轴断裂原因

某汽车曲轴在进行耐久测试时发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析和金相检验等方法，对该曲轴的断裂原因进行了研究。结果表明：该曲轴的断裂性质为疲劳断裂，裂纹起源于过渡R处的表面，R处尺寸偏小以及车刀加工纹路较深，增大了R处的应力集中，在运行时，R处萌生裂纹，在交变载荷的作用下，裂纹发生疲劳扩展，最终导致曲轴断裂。     

压力机偏心齿轮主轴断裂分析

采用扫描电镜及光学显微镜对压力机偏心齿轮主轴断口进行了系统的分析。确定了主轴断裂属于疲劳断裂,并具有低周疲劳断裂的特征。找出了齿轮主轴断裂的主要原因－主轴油孔处的奕力集中以及超负荷运行造成轴的工作应力过大引起断裂。     

QT700-2球墨铸铁发动机曲轴失效分析

目的某厂生产的QT700-2球墨铸铁曲轴在路试过程中出现断裂,需寻找失效原因并提出解决措施。方法通过应用金相组织分析、化学成分分析、表面残余应力测试和力学性能测试等方法,对该曲轴的失效原因进行了分析。结果测试后分析结果表明,曲轴是在较大扭转循环载荷下,在第四连杆颈滚压圆角边缘多点萌生裂纹而导致疲劳断裂是其失效的主要原因。结论建议改进热处理工艺,保证组织的均匀性;改进加工工艺,减少应力集中;并强化表面残余应力以提高曲轴的疲劳寿命。     

空压机曲轴断裂失效分析

某空压机曲轴在运行约5 000h后发生断裂失效,通过宏观检验、断口分析、金相检验以及硬度测试等方法,对空压机曲轴断裂原因进行了分析。结果表明:由于曲轴中存在严重的疏松缺陷,在运行过程中于曲轴轴颈和轴拐R过渡表面疏松处萌生裂纹,在交变应力作用下,裂纹以疲劳方式扩展直至曲轴断裂失效。     

240曲轴断裂分析

采用光镜、扫描电镜、透射电镜对240曲轴断裂原因进行了分析。轴颈圆角未强化和加工粗糙是导致曲轴断裂的主要原因；轴颈圆角处锻造纤维露头是疲劳的诱发因素。估算了曲轴的运行周次，提出了改进措施。     

汽车发动机曲轴断裂失效分析

某厂生产的发动机曲轴在用户使用过程中,3个月内共发生了4起曲轴断裂失效事故,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试以及断口的宏、微观形貌分析等方法对断裂曲轴进行了分析。结果表明：曲轴断裂为高周低应力弯曲疲劳断裂,导致其断裂的主要原因是在曲轴第一曲拐过渡圆角R附近的曲柄表面聚集分布着机加工刀痕,形成了应力集中;在用户行驶过程中因车况、路面等复杂因素形成的过载或冲击载荷等作用下,在第一曲拐轴颈尺附近曲柄表面应力集中的机加工刀痕处萌生疲劳裂纹,并逐步扩展直至断裂失效。     

汽车发动机曲轴弯曲疲劳试验方法研究

目的研究两种常用的疲劳试验加载原理对疲劳试验结果的影响,为曲轴选材、设计和制造的各阶段开展弯曲疲劳试验提供技术支持。方法在两种加载方式下采用同批次曲轴进行弯曲疲劳试验,利用成组法得到疲劳试验结果,针对试验加载原理和试验数据开展分析和讨论。结果电液伺服加载方法的试验精度更准确,而电磁谐振加载方法可以大幅度缩短试验周期。电液伺服加载和电磁谐振加载试验的疲劳极限分别为1140.4 N·m和1189.4 N·m。两种加载方法下,曲轴的失效情况均为连杆颈辊压槽处断裂。结论两种加载方法对曲轴弯矩的加载效果相同,试验结果的相对误差为4.3%。在曲轴的仲裁试验中或有争议的情况下使用,推荐使用电液伺服加载方法。在使用电磁谐振加载方法时须严格控制标定误差。曲轴连杆颈辊压槽是曲轴的薄弱环节,应严格控制辊压槽的机加工质量。     

基于动力学仿真的高速曲柄压力机曲轴疲劳寿命分析

为了研究反向配置副滑块的高速曲柄压力机曲轴的疲劳寿命,对压力机的曲柄滑块机构进行了受力分析,根据达朗贝尔原理建立了机构的动力学方程,并对机构的位移闭环矢量方程进行一阶和二阶求导,分别得到了各构件的运动学方程和加速度方程。利用联立约束法联立运动学方程与动力学方程,并将所有方程组装成一个稀疏矩阵。通过MATLAB中的Simulink模块建立了机构的动态仿真模型,将求得的稀疏矩阵作为Function模块嵌入仿真模型中进行迭代求解。在考虑冲压力的情况下,快速、准确地求得了压力机曲轴的压力曲柄颈、支承颈和平衡曲柄颈处载荷随时间的变化规律。根据MATLAB/Simulink仿真得到的曲轴周期性载荷谱,利用Workbench软件对高速压力机曲轴施加载荷,并进行疲劳寿命分析。分析结果表明:曲轴的寿命满足设计要求,经历107次应力循环后没有出现明显损伤,最小疲劳安全系数为1.09。曲轴轴颈(即压力曲柄颈、支承颈和平衡曲柄颈)载荷根据运动学参数求得,可以真实地反映出速度、加速度和惯性载荷之间的关系,为压力机曲轴、曲轴支撑结构和动平衡结构设计及压力机下死点精度的研究提供重要的理论依据。疲劳寿命分析中的载荷变化规律根据数学模型迭代求解得出,分析结果更加接近实际,为压力机曲轴的实际应用提供参考。     

某工程机械传动系统用主轴断裂原因分析

某工程机械传动系统用主轴的正常使用周期为0.5a(年),但是在使用70d(天)后就发生了断裂。通过宏观分析、化学成分分析、金相检验、硬度测试、微观分析及能谱分析等方法,对主轴的断裂原因进行了分析。结果表明:该主轴的断裂模式为疲劳断裂,主轴和轴套的偏磨使得主轴表面磨损严重,磨损造成的温度升高超过奥氏体化温度,冷却后形成了局部未回火马氏体的白亮区。白亮区周围的回火区域萌生的裂纹成为疲劳源,在主轴高速旋转过程中裂纹扩展直至发生疲劳断裂。     

汽车发动机曲轴疲劳性能分析研究

目的汽车发动机曲轴在疲劳实验的过程中,经常会出现非正常疲劳裂纹,裂纹从轴颈末端的油孔槽开始起源,造成曲轴轴颈的扭转强度达不到要求。有必要对汽车发动机曲轴的疲劳性能进行研究。方法通过疲劳、拉伸、金相实验以及疲劳断口SEM手段,对曲轴疲劳试样进行了分析。结果汽车曲轴疲劳实验在循环基数为1×107次下,弯矩的疲劳极限为607.5 Nm;曲轴轴颈的中部所受到的疲劳极限压力为96.7 MPa;该40Cr曲轴断口为典型的韧窝和台阶混合断裂。结论曲轴的钻油孔在轴颈内壁造成的应力集中,比较容易产生缺陷;曲轴轴颈在交变应力的作用下,很容易产生疲劳裂纹并扩展,导致曲轴的早期断裂。     

发动机曲轴早期疲劳开裂失效分析

针对某型号发动机曲轴疲劳试验未达到规定载荷累计循环次数,早期疲劳开裂的问题,采用化学成分分析、力学性能测试、断口分析、金相检验和表面氮化层检验等方法对其进行了失效分析。结果表明:该曲轴为疲劳开裂,曲轴过渡圆角处的高应力区存在大尺寸硬质非金属夹杂物是导致曲轴过早疲劳开裂的主要原因;另曲轴过渡圆角处加工质量差,使得该处应力集中加剧,也是致使该曲轴过早疲劳开裂的重要因素。     

测量长轴类零件时挠度的处理方法

１　六缸曲轴挠度的处理方法六缸曲轴要求各连杆颈对基准Ａ－Ｂ（两头主轴颈组成的公共轴线）的平行度误差（０００５ｍｍ）及曲拐半径（连杆颈中心到主轴颈中心的距离）（６２５±００５）ｍｍ，测量中主要是３、４连杆颈其次是２、５连杆颈都受到曲轴挠度的影响，测量平行度时，连杆颈整体受挠度影响，评定长度短，故影响不大。所以这里主要讨论曲拐半径的影响。测量中，如果是复测的话，注意放置方位与前次相同即可，如果是要消除挠度的影响，数据处理上其方法是：以第３（或第４）连杆颈为例先将第３（或第４）连杆颈朝下放置如简…     

电机主轴断裂分析

采用化学成分分析、力学性能测试、金相检验、断口分析等方法对电机主轴断裂的原因进行了分析。结果表明:主轴退刀槽底部曲率半径较小,使该处成为应力集中区,在交变应力的作用下,裂纹在退刀槽底部萌生,并以疲劳的方式扩展,最终导致电机主轴发生了早期疲劳断裂。     

船用柴油机曲轴连杆断裂原因

某船用柴油机运行约1 000 h后其曲轴连杆发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、粗糙度检测、金相检验等方法,对该连杆的断裂原因进行分析。结果表明：该连杆的断裂性质为疲劳断裂,裂纹起源于过渡圆弧段,引起断裂的主要原因为过渡圆弧段处加工粗糙度较差,且局部曲率偏大,导致该处应力集中程度增大,从而引起疲劳裂纹的萌生和扩展,最终使连杆发生断裂。     

40CrNiMo钢主轴断裂原因分析

40CrNiMo钢主轴在使用过程中发生断裂。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试及显微组织分析等方法,分析了该40CrNiMo钢主轴断裂的原因。结果表明:主轴的倒角曲率半径偏小且材料中存在氮化物,使应力集中程度严重,导致裂纹源产生;粗大的晶粒降低了主轴的解理断裂强度,使疲劳扩展速率加大,最终导致主轴发生早期疲劳断裂。最后根据主轴失效原因提出了改进措施。     

曲轴线夹具式检具与专机测量对比研究

一、曲轴线工艺简介曲轴是引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的往复运动变成循环运动,是发动机的重要机件。其有两个重要部位:主轴颈和连杆颈,主轴颈安装在汽缸体曲轴孔上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸体活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的旋转是发动机乃至整个机械系统的原动力,如图1所示。     

曲轴三维耦合振动特性与非线性参数的影响研究

针对高功率密度柴油机曲轴扭转、弯曲和轴向振动加剧的现象,综合考虑曲轴与轴承座的弹性变形、流体动力润滑的影响,建立12V150柴油机曲轴振动计算模型,分析曲轴主轴颈的动态响应及其耦合关系,并设计正交试验研究飞轮转动惯量、主轴承半径间隙、平衡率、主轴承宽度和供油压力对三维振动的影响次序,提出改进方案。结果表明:曲轴三维振动之间存在较强的耦合作用,各主轴颈之间也存在明显的相关关系;飞轮转动惯量和主轴承半径间隙对各个方向的振动均占有较大权重,主轴承宽度、平衡率有不同程度的影响,供油压力的影响较小。该结果对柴油机强化过程中曲轴各轴段可能发生的三维耦合振动现象的预测和整体的减振设计有实际意义。     

柴油机曲轴早期断裂分析

采用宏观断口分析、化学成分分析和显微组织检验等方法对增压柴油发动机曲轴发生断裂的原因进行了分析。结果表明,曲轴材质符合技术要求,而热处理后的校直过程存在问题,由此留下了隐患,造成该曲轴在运行过程中产生疲劳裂纹而断裂。提出了改进措施,杜绝了此类事故的发生。