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离心式主轴两次断裂的主要原因分析

发布时间:2020/9/12 22:25:20    作者:成人短视频app下载    来源:www.danyangruifeng.com
摘要:离心式主轴两次断裂的主要原因是裂纹两侧脱碳,断裂部位在力矩转换较大切向应力和材质本身问题造成的.

       离心式主轴两次断裂的位置不同,初次断裂点位于前轴承中间位置,第二次断裂点位于主轴前端变径位置。主轴一般是作为传递力的构件,通常它承受弯曲载荷、扭转载荷或弯扭复合载荷,在一些机构中轴也承受拉压载荷。轴在工作过程中可以因疲劳、弯曲、扭转或拉伸应力而断裂,但疲劳断裂是轴的普遍断裂形式。扭转疲劳破坏起始于剪切,不是横向剪切应力创始裂纹,就是纵向剪切应力创始裂纹,然后由于拉应力而延伸。扭转疲劳断口通常有“台阶式”、“星形”和“剥皮” 3 种。“台阶式”断口是一种正断剪切的混合型扭转疲劳断口,破断时始于纵向剪切平面,接着裂纹与起源点呈 45 °方向扩展,然后再一次在剪切面上纵向发展,从而导致断裂。

 
主要断口观察
       初次主轴断裂,联轴器未受到破坏,在电机停止转动前,两截断轴发生相对运动,断点不停地受到摩擦,使得断口破坏。再次主轴断裂,断口清晰,断裂的起始部位在轴表面,呈“剥皮”状,断裂面与轴向约呈 45 °,断裂面上具有与电机转动方向相同的渐近线特征,具有在扭转载荷作用下的断裂特征。
 
断裂原因分析
       主轴发生初次断裂,更换备用新轴后,运行不到一个月,再次发生断裂事故,更换了新轴和已修复的原配套电机,运行至今,该风机的各运行参数稳定,无异常。由于更换电机后,相继发生两次断轴事故,于是对电机的各项技术参数重新对比分析,发现原因所在。
 
        主轴在运行过程中突然发生断裂,造成风机无法正常运行.化学成分和力学性能测试结果表明该轴的材料为45钢,冲击性能较差,裂纹两侧脱碳是本轴致命的缺陷,也是本轴断裂的主要原因。原因分析结果表明,由于零件在加工后未按要求进行热处理,导致出现非正常组织,降低了零件的硬度和强韧性.另一方面,从主轴的设计图可以看出,断裂部位正好在力矩转换应力变化较大处.在开车和刹车的过程中,由于能量的传递,较大切向应力首先在此表面集中,是导致主轴两次断裂的原因。


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