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沖床曲軸 我有新說法
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沖床的主要旋轉(zhuǎn)機件,裝上連桿后,可承接連桿的上下(往復(fù))運動變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn))運動。是沖床床身上的一個重要的機件,其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸,(還有其他)。

1沖床曲軸


沖床的主要旋轉(zhuǎn)機件,裝上連桿后,可承接連桿的上下(往復(fù))運動變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn))運動。是沖床床身上的一個重要的機件,其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸,(還有其他)。主軸頸被安裝在床身上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與沖床滑塊連接,是一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。曲軸的潤滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤滑和兩頭固定點的潤滑. 曲軸的旋轉(zhuǎn)是沖床的動力源。也是整個機械系統(tǒng)的源動力。

錨點錨點錨點

2沖床曲軸斷裂分析


沖床運行轉(zhuǎn)速約為54r/min,服役約半年后曲軸發(fā)生斷裂。斷裂發(fā)生在曲拐的軸頸處,該處直徑為130mm。

該斷口表現(xiàn)較典型的疲勞斷口形貌。即有三個區(qū)域:箭頭所指的疲勞源區(qū)、呈現(xiàn)海灘波紋(貝紋)狀的疲勞裂紋擴展區(qū)以及粗糙的瞬時終破斷區(qū)。

疲勞源區(qū)為一個以疲勞核心為焦點的非常光滑、細(xì)密、海灘花樣不明顯的狹小區(qū)域。這是裂紋在該區(qū)擴展速度很慢而且反復(fù)張開、閉合使斷面磨光的緣故。

疲勞裂紋擴展區(qū)有貝紋線。這種花樣的推進(jìn)線標(biāo)志著部件在交變應(yīng)力下斷口上留下的痕跡。斷口表面由于多次反復(fù)擠壓、摩擦,使該區(qū)域變得較光滑,有的甚至像細(xì)瓷狀。貝紋線一般從裂紋源開始,向四周推進(jìn)呈弧形,它垂直于疲勞裂紋擴展方向。

瞬時斷裂區(qū)是疲勞達(dá)到臨界尺寸發(fā)生快速破斷區(qū)域。它相似于靜載拉伸斷口中放射區(qū)和剪切唇區(qū),十分粗糙。對于脆性材料,該區(qū)為結(jié)晶狀脆性斷口。由于該區(qū)是后斷裂區(qū),因此可推斷部件斷裂前的受載應(yīng)力大小,即該區(qū)占比例小時,載荷相對也小,此時軸瞬斷區(qū)面積較小。

進(jìn)一步分析可看到:疲勞源區(qū)與瞬時斷裂區(qū)相對而且偏轉(zhuǎn)一個角度,且均處于邊緣,這些均表明為旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷口。

再從斷面與軸線的關(guān)系考察。斷口的疲勞源區(qū),一部分疲勞擴展區(qū)(約斷口的3/5)均與軸線垂直,而另一部分?jǐn)U展區(qū)以及瞬斷區(qū)與軸線約成45°。這后一部分又表現(xiàn)出扭轉(zhuǎn)疲勞斷口形態(tài),而且是正斷型。

綜合以上分析可知,該曲軸是疲勞斷裂,開始主要為旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞開裂,發(fā)展到后期表現(xiàn)出帶扭轉(zhuǎn)的復(fù)合疲勞斷裂。

參考資料

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