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標(biāo)題: 軸承箱主軸斷裂,，請(qǐng)大家看看是否經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理,？ [打印本頁(yè)]
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-12 19:06
標(biāo)題: 軸承箱主軸斷裂，請(qǐng)大家看看是否經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理？
本帖最后由 西山向日葵 于 2020-10-12 19:08 編輯
1 T6 B2 P0 p  l, C$ ?3 j, ^, a9 N- O$ T1 Q& Q
該軸承箱為半軸彎曲疲勞試驗(yàn)主要部件,，工作時(shí)主軸只受側(cè)向力并以約300RPM旋轉(zhuǎn),，主軸（材料45#）斷裂處直徑65mm,，帶R2.5圓角,，主軸中段直徑80mm，主軸通過(guò)一對(duì)圓錐滾子軸承安裝,，中間大,，兩頭小，斷裂處位于主要受力軸承內(nèi)側(cè),，斷口距離側(cè)向力加載點(diǎn)約0.8m,，側(cè)向力5kN，請(qǐng)大家?guī)涂聪聰嗫谑欠窠?jīng)過(guò)了調(diào)質(zhì)處理?還有主軸斷裂可能的原因?敬請(qǐng)各位大俠指教,！
作者: 未來(lái)第一站    時(shí)間: 2020-10-12 21:46
本帖最后由 未來(lái)第一站 于 2020-10-12 21:47 編輯
4 Y3 ^+ A2 M1 f  w
  [2 ^  p) `' ~8 B; D: t8 w; w調(diào)沒(méi)調(diào)還是打下硬度靠譜，這種軸一般也會(huì)T265-T285
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-12 22:12
未來(lái)第一站 發(fā)表于 2020-10-12 21:46
0 S6 {: _; _3 L4 x/ U調(diào)沒(méi)調(diào)還是打下硬度靠譜,，這種軸一般也會(huì)T265-T285
! l# J7 ?1 I5 V6 J
我給的要求是28~32HRC,，斷的實(shí)在是太快了，就懷疑沒(méi)調(diào)質(zhì),；另外估計(jì)還有個(gè)問(wèn)題是R2.5圓角處嚴(yán)重應(yīng)力集中,，我想了兩個(gè)改進(jìn)方案，一個(gè)是把中間部分80直徑改成70,，分散應(yīng)變,，第二個(gè)是把R2.5圓角放大成R20以上更大過(guò)渡圓弧，用數(shù)控車床加工,，同時(shí)材料換成40Cr,調(diào)質(zhì)32~36HRC,，老師有興趣可以幫評(píng)估下可行否?
作者: 曉昀    時(shí)間: 2020-10-12 22:13
從受力，熱處理,，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾方面去分析,，有數(shù)據(jù)做下彎矩圖看看。
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-12 22:23
曉昀 發(fā)表于 2020-10-12 22:13& Q  n% D+ O* i. k0 u- A
從受力,，熱處理,，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾方面去分析，有數(shù)據(jù)做下彎矩圖看看,。
9 i1 c; b( ^' w2 L) r# M% s0 n
老師說(shuō)得在理,，之前手算校核過(guò)彎曲應(yīng)力，應(yīng)力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料熱處理上下功夫了,，主要是這個(gè)任務(wù)要得急,，軸承直徑?jīng)]法改了，現(xiàn)在想干脆做兩跟軸算了,，改材料的情況下,，一個(gè)方案改R2.5圓角到20以上，一個(gè)方案直接把中段直徑縮小到70mm,， 分散應(yīng)變
作者: 丶王    時(shí)間: 2020-10-12 22:30
我覺(jué)得最好的辦法,，也是最實(shí)在的辦法是加粗?jǐn)嗔训闹鬏S，或者換個(gè)材料,，
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-12 22:34
丶王 發(fā)表于 2020-10-12 22:305 E2 g9 i7 ^! i
我覺(jué)得最好的辦法,，也是最實(shí)在的辦法是加粗?jǐn)嗔训闹鬏S，或者換個(gè)材料,，

; V9 b" H' T! z! Z" R, p/ t軸承和軸承座不好改,，所以現(xiàn)在想用40Cr替代45#
作者: 未來(lái)第一站    時(shí)間: 2020-10-12 22:49
用40Cr的話，調(diào)完最好做個(gè)淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-12 22:56
未來(lái)第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:491 T/ u6 n% p: u
用40Cr的話，調(diào)完最好做個(gè)淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。

3 t. ~4 E. C4 [4 |2 s- O5 E! m5 r嗯，多謝大俠; ^: k6 c* B: g: n
作者: 蛋蛋超人    時(shí)間: 2020-10-12 23:19
還是模擬一下吧,，確認(rèn)一下,。
作者: 曉昀    時(shí)間: 2020-10-13 07:48
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:233 [) X+ u1 W1 F9 Q
老師說(shuō)得在理，之前手算校核過(guò)彎曲應(yīng)力,，應(yīng)力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料熱處理上下功夫了， ...

2 u9 C+ k# f- B7 V軸徑法改就換性能好的材質(zhì),，比如合金鋼材料,。
作者: 3983596    時(shí)間: 2020-10-13 07:56
建議最好嚴(yán)格控制熱處理過(guò)程，很多廠家熱處理外協(xié),，回來(lái)也不檢驗(yàn),，零件很容易偏離技術(shù)要求或形成熱處理缺陷
作者: 3983596    時(shí)間: 2020-10-13 08:09
    斷軸，一般都不是單一方面的問(wèn)題& B2 B2 w' _& d. n0 w3 s

. s- D: @- X  u+ {1 \5 D設(shè)計(jì)：載荷設(shè)計(jì)不準(zhǔn),，安全系數(shù)過(guò)小,，材料選擇錯(cuò)誤，熱處理參數(shù)給定錯(cuò)誤,，設(shè)計(jì)就形成應(yīng)力集中點(diǎn)
- w8 A  w, x$ |7 m/ _2 b
" ^/ M+ g. W9 x* V" s# ?原材料：有缺陷的棒料3 G/ ^: u  H- l$ }" i. k0 {

: f% [, S; y. j2 a加工：加工不符合圖紙（尤其是各種空刀槽越程槽圓角等應(yīng)力集中的位置）5 e1 O# [4 {. x) F$ B, b" c* k
' s: T. a+ v7 }: I# z
熱處理：熱處理不符要求,，或形成熱處理缺陷- E4 J) y; u3 D; f$ x& u8 f3 N" I

3 |5 D. M* D& t/ X8 n) C- N工況：工況波動(dòng)引起載荷變大或波動(dòng)較大，設(shè)備其他件卡磨,，設(shè)備振動(dòng)過(guò)大而形成疲勞應(yīng)力,，操作人員誤操作..
作者: 無(wú)葉123654    時(shí)間: 2020-10-13 08:11
看是 應(yīng)力集中在軸跟部,，疲勞斷裂。如果是調(diào)質(zhì)料,，硬度不能過(guò)高,，在工藝上看有沒(méi)有改進(jìn)的，例如減小過(guò)渡軸的直徑差,，圓弧擠壓等/ ~# f/ R7 `4 C3 g
作者: 3983596    時(shí)間: 2020-10-13 08:11
單從軸斷面判斷,，軸原材料有缺陷和受到疲勞破壞的成分較大
作者: ywjianghu    時(shí)間: 2020-10-13 09:12
兩個(gè)軸承位的同心度？% Z5 N3 X3 |& e3 j$ |2 z, d
40Cr比45#的熱處理性能好很多,。. ~. d- a! _9 N8 i7 [& v1 C
一般斷外側(cè),，就是靠近加載點(diǎn)那側(cè)。
作者: 李自帥1172    時(shí)間: 2020-10-13 09:29
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:12
( w8 ~6 R: e: o! K我給的要求是28~32HRC,，斷的實(shí)在是太快了,，就懷疑沒(méi)調(diào)質(zhì)；另外估計(jì)還有個(gè)問(wèn)題是R2.5圓角處嚴(yán)重應(yīng)力集中,， ...

2 o# u& P) p1 @神州行,，我看行。" |* D! S. i, X  N# L& p& C* n
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-13 09:38
不知道算下來(lái)斷裂處最大應(yīng)力是多少,？
作者: charlie909    時(shí)間: 2020-10-13 11:30
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:23
/ C  P8 S# u4 u老師說(shuō)得在理,，之前手算校核過(guò)彎曲應(yīng)力，應(yīng)力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料熱處理上下功夫了,， ...

  K) N; a* |* q+ M' m7 q2 t- _5 T在我的印象中這么大直徑的40Cr材料調(diào)質(zhì)到你給的這個(gè)硬度會(huì)發(fā)脆容易斷裂,，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)
' P# o+ N; C. B- R0 H, z3 N$ d1 C
作者: duduxiaozi32    時(shí)間: 2020-10-13 13:10
42Cr鍛造一根軸試試,，我們之前做的主軸總斷，后來(lái)用鍛造軸后就沒(méi)斷過(guò)了
作者: tsaohuan    時(shí)間: 2020-10-13 16:25
調(diào)質(zhì),，軸承處高頻,。強(qiáng)度就大大提高了。材料40Cr.
作者: 風(fēng)刃    時(shí)間: 2020-10-13 21:47
本帖最后由 風(fēng)刃 于 2020-10-13 21:49 編輯 + f3 I2 S" B5 l5 H- ]+ o

7 S' t% n1 P! ^45鋼一般T235,40Cr   T265; \0 S0 Q, g  H0 e! }0 ^' c1 E2 g
你這個(gè)是不是被偷懶了,，給你淬火沒(méi)高溫回火,，所以太脆了% b! ]- E+ c. P7 w* Q! [
承受這么重的軸，基本都要鍛件了,，料件基本完蛋$ d2 n1 F1 b) h' ^
而且45鋼基本不用,，都是更低的低碳鋼調(diào)質(zhì)外表滲碳滲氮，即使40Cr也是高頻淬火. v6 N$ Q" \% B: L; {
作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2020-10-13 22:28
如果主軸承受的載荷較大,，在使用短期內(nèi)便斷裂,，那就是主軸本身性能不合格，主軸的生產(chǎn)材料通常選擇碳素鋼和合金鋼,，而鋼中非會(huì)屬夾雜物的存在易引發(fā)應(yīng)力集中,，這些夾雜物的邊沿易形成裂紋,，造成主軸在短期內(nèi)斷裂。
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-14 08:29
彎矩蠻大的,，又說(shuō)應(yīng)力小,，再算一下具體多少？
作者: tsaohuan    時(shí)間: 2020-10-14 08:48
tsaohuan 發(fā)表于 2020-10-13 16:25
2 u( F& @- D( L3 |* i" a. o/ r9 L調(diào)質(zhì),，軸承處高頻,。強(qiáng)度就大大提高了。材料40Cr.

# ?, t/ W3 Z- i不會(huì)的,，高頻不會(huì)引起脆,，當(dāng)然要控制好回火
1 ~9 V. b9 D; T, M
作者: 丹楓911    時(shí)間: 2020-10-14 11:36
未來(lái)第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:49! X6 f+ H# k! N, u5 j
用40Cr的話，調(diào)完最好做個(gè)淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。
9 [2 {) }6 Z4 C7 l6 x6 Y1 W( x
淬火的目的是為了什么？對(duì)樓主這個(gè)工況的意義何在,？. N2 w* d( `4 |: O& `8 E8 _: j4 t
作者: 衡955    時(shí)間: 2020-10-14 15:35
吼吼,，熱處理知識(shí)做機(jī)械的人懂得有限，多需要再學(xué)習(xí)下
作者: 西山向日葵    時(shí)間: 2020-10-14 19:29
丹楓911 發(fā)表于 2020-10-14 11:36& P9 s8 k) |2 t, E0 q+ {# t3 G/ z- |
淬火的目的是為了什么,？對(duì)樓主這個(gè)工況的意義何在,？

; l! i8 i# |! g+ R  f老師，未來(lái)估計(jì)想說(shuō)表面高頻淬火或者火焰淬火,，這樣提高表面材料的疲勞強(qiáng)度,，我們廠的半軸就是這么干的：先整體調(diào)質(zhì)22~25HRC，最后做表面感應(yīng)淬火50~60HRC,，但是只有桿的部分做了感應(yīng)淬火,，感應(yīng)淬火后利用半軸余熱自回火，屬于低溫回火吧
* I/ f+ z9 @( k8 ^
作者: 丹楓911    時(shí)間: 2020-10-14 21:54
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-14 19:29
1 }/ `$ {7 Z: V" I2 R/ |9 t老師,，未來(lái)估計(jì)想說(shuō)表面高頻淬火或者火焰淬火,，這樣提高表面材料的疲勞強(qiáng)度，我們廠的半軸就是這么干的： ...

8 `# h" \& q/ k; N" e( K0 n% s2 O學(xué)習(xí)了,，感謝,，以前沒(méi)接觸過(guò)，只做過(guò)調(diào)質(zhì)處理,，不知道調(diào)質(zhì)之后還可以高頻淬火,。4 F1 K  d6 I" H; o
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-15 10:26
702736 發(fā)表于 2020-10-14 08:29
) S5 I) e, n" n3 o+ H彎矩蠻大的，又說(shuō)應(yīng)力小,，再算一下具體多少,？

# |( x2 C- R) ]3 ]+ A& H應(yīng)力不是太大，不至于短期內(nèi)就斷裂。應(yīng)該從材料和工藝上改善,。6 F0 v1 D4 K2 [

7 W4 g. T3 q& B. A4 M# p7 e
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-15 18:52
702736 發(fā)表于 2020-10-15 10:26
1 w6 f  n' A& S$ o應(yīng)力不是太大,，不至于短期內(nèi)就斷裂。應(yīng)該從材料和工藝上改善,。
) Z8 p3 `7 U6 V8 Z  z
其實(shí)這類反復(fù)變應(yīng)力的可以考慮軸承檔到出軸基本無(wú)突變,。5 `5 B* `; B  w) k" L9 C
還有45鋼這么粗的軸一般用正火較好；不能控制工藝的可靠性時(shí),，慎用調(diào)質(zhì),。
$ `" a$ R: @; _8 V$ }你懷疑他沒(méi)調(diào)質(zhì)，其實(shí)我看是調(diào)質(zhì)出了問(wèn)題的概率最大,。- y, f' d+ G% |9 o
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-15 19:57
熱處理一定要找對(duì)此類材料有成熟經(jīng)驗(yàn)的廠家,，否則會(huì)被害的很慘
作者: 大白123    時(shí)間: 2020-10-16 08:02
這個(gè)打一下硬度看一把，順便校核一下扭矩,，順便查查機(jī)械手冊(cè)
作者: 小熊嘆    時(shí)間: 2020-10-16 12:00
20CrMnTi,，35CrMn，38CrMoAl ,，加工過(guò)的主軸材料,，
作者: 大白123    時(shí)間: 2020-10-16 15:05
有沒(méi)有考慮過(guò)現(xiàn)場(chǎng)裝配的聯(lián)軸器同軸度問(wèn)題
作者: 浣溪沙    時(shí)間: 2020-10-16 20:50
斷裂的另一頭有負(fù)荷沒(méi)？如果有,，同軸度不夠,，
作者: 冷水黃金    時(shí)間: 2020-10-19 09:46
本帖最后由 冷水黃金 于 2020-10-19 09:47 編輯
0 a# n) }  `& ~8 T9 W- W- L* p- A
第六感是：設(shè)計(jì)計(jì)算錯(cuò)誤，對(duì)材料,、熱處理,、受力不懂，另外對(duì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)也可能不了解,。
作者: move3309    時(shí)間: 2020-10-20 15:58
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:120 E, R. q; E  N" {6 `3 H" Q
我給的要求是28~32HRC,，斷的實(shí)在是太快了，就懷疑沒(méi)調(diào)質(zhì),；另外估計(jì)還有個(gè)問(wèn)題是R2.5圓角處嚴(yán)重應(yīng)力集中,， ...

7 X5 Y) b+ m2 l0 s+ Z9 r沒(méi)看懂,，斷裂處的圓角大小不是受限制于軸承內(nèi)圈圓弧角嗎,，怎么還能隨便改呢! g- M3 ^9 J' {9 M4 t
作者: 軍CSJ    時(shí)間: 2024-6-5 19:20
你這個(gè)肯定不能單獨(dú)看側(cè)向力，彎扭合成界面和彎曲界面校核都要考慮,。如果有相關(guān)資料,，我可以幫你算一下。
作者: 管理團(tuán)隊(duì)    時(shí)間: 2024-6-13 15:34
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