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滚筒轴断裂

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发表于 2011-11-5 09:21:23 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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那位高手或者有经验的师傅给看下,我设计的轴问题出现在那里,为什么总是断轴,谢谢!
轴总是从安装链轮处断裂,这是一根皮带滚筒,见附图




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发表于 2011-11-5 12:38:21 | 只看该作者
1  轴伸出处台阶圆弧半径太小,有应力集中出现在此处,当载荷超出正常常时就会断裂。
2  热处理后应力集中处可能有微裂纹。
3  此轴不是一次断裂,可能是逐步断裂。
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发表于 2011-11-5 16:28:59 | 只看该作者

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是应力集中吧,加粗或改个材料试试
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发表于 2011-11-5 21:20:00 | 只看该作者
有以下可能?
1. 轴的材料问题:材料没选对或不合格。
2. 轴没有经过锻造或锻造质量不好,晶粒粗大,
3. 热处理不好,造成晶粒粗大。有没有调质要求?
4. 台阶处的圆角半径较小,或有加工裂纹。
5. 对台阶处的圆角进行滚压强化,以提高疲劳强度。
6. 也可能轴颈过小。
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发表于 2011-11-6 04:52:30 | 只看该作者

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谢谢各位高手的回复,我也认为是应力集中,但是我不知道该怎么处理,我发的图片是两种滚筒,第一种有过度圆弧的也是从链轮安装处断裂,技术要求有照片滚筒的

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发表于 2011-11-6 08:40:30 | 只看该作者
和我前几天见到的另一种产品,如出一辙
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发表于 2011-11-6 10:19:50 | 只看该作者

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我怀疑热处理有问题。你的最大外径是114,而链轮处轴颈才12。这样会造成加热时链轮处轴颈温度过高(过烧)从而造成晶粒粗大。另外轴长2880,估计毛胚一没有经过锻造,二也没有对棒料进行正火处理而是用买来的了直接加工。而买来的料一般已经过退火处理。这样没有经过锻造或正火处理会在后面的调质处理时造成晶粒粗大。
建议:1.棒料正火或锻造,2.单独热处理,不要整体调质(或调质时把链轮端挂在上方--如果是垂直加热的话)。3. 按照我在4楼的第五条对圆角处滚压强化。
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发表于 2011-11-6 22:45:07 | 只看该作者
从断口可以看出此轴是在交变应力下产生裂纹继而脆性断裂
1.不建议整体热处理也不应该整体处理
2.考虑下工况 滚筒质量太大 如果链轮加载的是变速工况 轴颈处极易断裂
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发表于 2011-11-7 00:19:38 | 只看该作者
谢谢帮助,由于我对材料不是很了解,我会给我们加工轴的厂家提出建议。
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发表于 2011-11-7 18:43:19 | 只看该作者

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谢谢你的帮助,我想问下为什么不应该进行整体热处理,由于调质后不容易加工,给我们加工轴的厂家为难,所以我们才提出整体热处理。
另一个我想问下,我的工况的确是变速,怎样设计轴颈处才不容易断裂。
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发表于 2011-11-7 19:11:46 | 只看该作者
不明白你的使用工况,要是受力不是很大的话一般不会出现这类情况,从断裂情况来看是出现的裂纹,很不好判断。上面的图设计有些不妥,下面的图应该问题不大。不知你用的是什么材料?也不知为什么整体调质(一般材料调质后完全可以加工,为什么加工厂家会说加工有困难)?调质一般安排在粗加工与精加工之间(焊后调质,调质后再精加工)。调质是淬火加高温回火,不知所材料在淬火过程中是否出现了裂纹。
此类情况最好亲自查实一下。
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发表于 2011-11-7 21:04:40 | 只看该作者
如果是大的交变载荷 在尺寸无法变更的情况下 只能用好的材料试试 热处理后和滚筒焊接(部明白为什么一定要焊接 螺丝连接不可以吗 方便拆卸)再精加工 滚筒和轴的材料不一样 就不可以整体一起热处理
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发表于 2011-11-7 21:53:15 | 只看该作者
将链轮孔扩大10--20mm,轴加粗10--20mm试试。应该是轴颈小了
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发表于 2011-11-8 16:20:26 | 只看该作者
存在问题:
1、受力矩较大
2、应力集中
解决办法:
1、更换材料
2、加大直径
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发表于 2011-11-8 18:00:39 | 只看该作者
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换换材料试试看,或者查查是不是热处理出问题了。
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发表于 2011-11-8 20:28:34 | 只看该作者

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能否做下改动?把轴承放在链轮和轴之间,或许情况有所好转。
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发表于 2011-11-9 05:14:35 | 只看该作者
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从照片上来看,断裂应属于过大的应力集中造成的疲劳断裂,断裂部位的应力集中的来源有两个:一是焊接应力(断口距离焊接部位很近),二是加工台阶造成的应力。二者距离很近,致使两者分别造成的应力集中在此部位叠加,加剧了应力集中的危害程度。
改善的方法:一是将辊子端部的撑盘向辊体内移一段距离,使焊缝离台阶稍远一点,避免应力叠加;二是加大链轮配合处的轴径,减小台阶从而降低台阶造成的应力;三是可能的话将链轮安装位置向外移一些,使配合处的台阶远离焊缝;四是注意链轮配合处的键槽不要离台阶太近,太近也容易加剧应力集中叠加的程度。
以上个人看法,楼主不妨一试,祝你好运
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发表于 2011-11-10 06:34:01 | 只看该作者

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链轮安装处的键连接是否也会削弱强度,可以改成其他联接看一下。另外对此楼主应该校核一下轴的强度再执行,屡出问题的原因分析到位。
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发表于 2011-11-10 08:01:59 | 只看该作者
如果以上各位说的情况都可以排除,那楼主考虑过安装、装配的精度不够引起的吗?你这个轴长,链轮单边传动,如果装配不好,间隙太大,都会造成这种情况。个人意件,供参考
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发表于 2011-11-10 09:29:56 | 只看该作者
应力集中,做成几段台阶轴试试
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