请各位研究分析一下这两件轴断裂的可能原因

clear · 发表于 2013-7-23 16:17:48

本帖最后由 clear 于 2013-7-23 16:23 编辑

这是两根带钢轧制用卷取机的主轴，分别使用中断裂，其中一件轴断口边缘有奇怪的台阶

天涯浪子 · 发表于 2013-7-23 21:29:52

很明显的多源性扭转弯曲疲劳断裂，轴周边存在多个小台阶，台阶处为疲劳源（如图中所圈），不同疲劳源相遇形成小台阶，疲劳扩展区相对较光滑，明显可见疲劳贝纹线，瞬断区位于轴中心偏下处，表明该轴受弯曲应力

天涯浪子 · 发表于 2013-7-23 21:32:14

可以分别在小台阶处、横向、纵向取样进行分析

guozengjun · 发表于 2013-7-24 08:21:07

R3处表面质量、表层材料热处理质量有重大嫌疑，建议以此入手进一步检测

txljh8 · 发表于 2013-7-24 10:09:21

是否进行过校直？校直对R3处有极大影响

HRC · 发表于 2013-7-24 10:11:13

最好是调整你设备的使用精度，该修的地方一定要修。

西渡高速钢 · 发表于 2013-7-26 09:11:33

从
1、失效件的受力分析；
2、机械加工精度——轴向的弯曲程度，R3及R3表面质量，轴颈尺寸大小等；
3、装配精度；
4、断轴的材料，尤其是裂源部位的组织及硬度、甚至轴的拉伸强度等。成分可顺带检测一下供参考。

空余恨 · 发表于 2013-7-27 08:29:45

两张图片的共性问题：1、断口都是疲劳断裂；2、裂纹源都位于表面；3、都位于台阶处。说明台阶处机加工表面光洁度不够或者轴调质后弯曲校直造成应力过大甚至产生微裂纹。

wycwyc · 发表于 2013-7-27 10:36:10

你这是什么材料？热处理方式？从提供的照片看，应仔细检查断裂处表面加工质量。另外R3能不能放大？

FJG · 发表于 2013-7-27 10:58:20

从设计角度来看φ234到φ95直径差距过大，只用R3来过渡，实在过小!此轴设计的合理性有待商榷。

zp59 · 发表于 2013-7-27 16:55:15

疲劳断裂。这和选材／热处理工艺／Ｒ处表面粗糙度有关。

ouerkb1987 · 发表于 2013-7-28 10:00:47

本帖最后由 ouerkb1987 于 2013-7-28 10:02 编辑

我刚刚接触过这种台阶处断裂的工件，这种轴件表面都会做过电镀，有可能是腐蚀疲劳引发的。会不会在这台阶处没有镀上

老热工 · 发表于 2013-7-28 23:29:24

我谈谈看法：
1、轴起直径从95过渡到234，中间只有R3的过渡圆弧，无论是受弯曲还是扭转应力集中系数都很大。
2、从断口来看，受扭转力不很大。主要是受弯曲应力特别严重。这可能是使用中，轴承磨损、轴承座偏移或安装不当造成粗端（直径234）与细端（直径95）的轴向弯曲。在轴旋转工作中，受大负载工作，过渡处应力集中，疲劳开裂扩展，最后形成轴断裂。当然，断口形成还与材料、金相、硬度、强度，表面粗糙度、杂质等有关。

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