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標題: 軸承箱主軸斷裂,，請大家看看是否經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理,？ [打印本頁]
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-12 19:06
標題: 軸承箱主軸斷裂,，請大家看看是否經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理？
本帖最后由 西山向日葵 于 2020-10-12 19:08 編輯
1 S" e5 C. g5 ^4 S! U' I9 p' f
; y( t9 N8 o3 T) k$ L* e該軸承箱為半軸彎曲疲勞試驗主要部件,，工作時主軸只受側(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，主軸通過一對圓錐滾子軸承安裝,，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)向力加載點約0.8m,，側(cè)向力5kN，請大家?guī)涂聪聰嗫谑欠窠?jīng)過了調(diào)質(zhì)處理?還有主軸斷裂可能的原因?敬請各位大俠指教,！
作者: 未來第一站    時間: 2020-10-12 21:46
本帖最后由 未來第一站 于 2020-10-12 21:47 編輯
  |  ?& X3 q# }1 K2 K, u
% h( v% p" F( F9 q9 x調(diào)沒調(diào)還是打下硬度靠譜,，這種軸一般也會T265-T285
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-12 22:12
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 21:46
5 @3 x2 P, x& ~! C調(diào)沒調(diào)還是打下硬度靠譜，這種軸一般也會T265-T285

" T! }. I1 z/ a$ A我給的要求是28~32HRC,，斷的實在是太快了,，就懷疑沒調(diào)質(zhì)；另外估計還有個問題是R2.5圓角處嚴重應力集中,，我想了兩個改進方案，一個是把中間部分80直徑改成70,，分散應變,，第二個是把R2.5圓角放大成R20以上更大過渡圓弧，用數(shù)控車床加工,，同時材料換成40Cr,調(diào)質(zhì)32~36HRC,，老師有興趣可以幫評估下可行否?
作者: 曉昀    時間: 2020-10-12 22:13
從受力，熱處理,，結(jié)構(gòu)設計幾方面去分析,，有數(shù)據(jù)做下彎矩圖看看。
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-12 22:23
曉昀 發(fā)表于 2020-10-12 22:137 O" K7 t6 W# T- w3 c
從受力,，熱處理,，結(jié)構(gòu)設計幾方面去分析，有數(shù)據(jù)做下彎矩圖看看,。
) r# w) P: d: @* V
老師說得在理,，之前手算校核過彎曲應力，應力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設計和材料熱處理上下功夫了,，主要是這個任務要得急，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,，一個方案改R2.5圓角到20以上，一個方案直接把中段直徑縮小到70mm,， 分散應變
作者: 丶王    時間: 2020-10-12 22:30
我覺得最好的辦法,，也是最實在的辦法是加粗斷裂的主軸，或者換個材料,，
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-12 22:34
丶王 發(fā)表于 2020-10-12 22:30
; n/ W% w+ t9 R% M# B9 `- f我覺得最好的辦法,，也是最實在的辦法是加粗斷裂的主軸，或者換個材料,，

0 j1 O& G4 G7 z軸承和軸承座不好改,，所以現(xiàn)在想用40Cr替代45#
作者: 未來第一站    時間: 2020-10-12 22:49
用40Cr的話，調(diào)完最好做個淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-12 22:56
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:49
( ~' Q+ T+ u  q5 @* A/ @8 ~用40Cr的話，調(diào)完最好做個淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。

( V* S& `3 ?% V( Z% t  K) w嗯，多謝大俠
0 {3 Z- W  k1 y
作者: 蛋蛋超人    時間: 2020-10-12 23:19
還是模擬一下吧,，確認一下,。
作者: 曉昀    時間: 2020-10-13 07:48
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:23
$ K$ c) C3 V! z" @4 ?! U, y4 {老師說得在理，之前手算校核過彎曲應力,，應力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設計和材料熱處理上下功夫了， ...

" D# t& [; x% e軸徑法改就換性能好的材質(zhì),，比如合金鋼材料,。
作者: 3983596    時間: 2020-10-13 07:56
建議最好嚴格控制熱處理過程，很多廠家熱處理外協(xié),，回來也不檢驗,，零件很容易偏離技術(shù)要求或形成熱處理缺陷
作者: 3983596    時間: 2020-10-13 08:09
    斷軸，一般都不是單一方面的問題. D9 R2 u' x" ~. q# T( m
" A" ^" C6 c: L; N# f
設計：載荷設計不準,，安全系數(shù)過小,，材料選擇錯誤，熱處理參數(shù)給定錯誤,，設計就形成應力集中點
# S- Q5 B3 t) e% ], _5 q4 ]) _; p5 z* j: K: ^+ s7 Z1 a4 N
原材料：有缺陷的棒料" ]2 P8 t5 m8 ]& g& W5 k7 V2 G

. Z+ Q0 F; Y3 J( d, U, x加工：加工不符合圖紙（尤其是各種空刀槽越程槽圓角等應力集中的位置）7 P$ q0 A  C  h) g7 u0 r$ L

, R9 Y2 s! Y1 F5 @& W* z熱處理：熱處理不符要求,，或形成熱處理缺陷8 v2 b0 J+ R6 X# A9 f$ n$ d
# b, f2 T! X6 T6 a5 {, a
工況：工況波動引起載荷變大或波動較大，設備其他件卡磨,，設備振動過大而形成疲勞應力,，操作人員誤操作..
作者: 無葉123654    時間: 2020-10-13 08:11
看是 應力集中在軸跟部，疲勞斷裂,。如果是調(diào)質(zhì)料,，硬度不能過高,，在工藝上看有沒有改進的，例如減小過渡軸的直徑差,，圓弧擠壓等
1 X7 g+ B4 m; T( m
作者: 3983596    時間: 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    時間: 2020-10-13 09:12
兩個軸承位的同心度？8 t4 [1 g/ M( J6 {, v$ \6 u7 P, s% f" {
40Cr比45#的熱處理性能好很多,。
: h$ ]) n: [# w) G' Y2 ~3 S, S: L一般斷外側(cè),，就是靠近加載點那側(cè)。
作者: 李自帥1172    時間: 2020-10-13 09:29
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:12* `( W/ }: H- H$ ?7 _
我給的要求是28~32HRC,，斷的實在是太快了,，就懷疑沒調(diào)質(zhì)；另外估計還有個問題是R2.5圓角處嚴重應力集中,， ...
: A2 N+ Q1 U' N, C" Q) ^) }# [
神州行,，我看行。
) }2 q0 P! ^3 `1 ~! j) S
作者: 702736    時間: 2020-10-13 09:38
不知道算下來斷裂處最大應力是多少,？
作者: charlie909    時間: 2020-10-13 11:30
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:232 @8 Q0 H* F% f. {
老師說得在理,，之前手算校核過彎曲應力，應力是比較小的,，現(xiàn)在還是想從結(jié)構(gòu)設計和材料熱處理上下功夫了,， ...
, N, D0 K6 L/ c$ K- q
在我的印象中這么大直徑的40Cr材料調(diào)質(zhì)到你給的這個硬度會發(fā)脆容易斷裂，個人經(jīng)驗
) D2 [- p7 Y! h) g
作者: duduxiaozi32    時間: 2020-10-13 13:10
42Cr鍛造一根軸試試,，我們之前做的主軸總斷,，后來用鍛造軸后就沒斷過了
作者: tsaohuan    時間: 2020-10-13 16:25
調(diào)質(zhì)，軸承處高頻,。強度就大大提高了。材料40Cr.
作者: 風刃    時間: 2020-10-13 21:47
本帖最后由 風刃 于 2020-10-13 21:49 編輯
3 _0 S* j3 v, O- G& P4 f1 Q. W, ~& d
0 {$ [& c, z, k45鋼一般T235,40Cr   T265- G0 s: D8 y8 F9 U3 O/ x/ x6 n
你這個是不是被偷懶了,，給你淬火沒高溫回火,，所以太脆了
# S+ \- \3 e2 E承受這么重的軸，基本都要鍛件了,，料件基本完蛋
* n3 X$ U( @( x( r% Q+ z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/ O/ S: n, y+ a
作者: 遠祥    時間: 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,，而鋼中非會屬夾雜物的存在易引發(fā)應力集中,，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    時間: 2020-10-14 08:29
彎矩蠻大的,，又說應力小,，再算一下具體多少？
作者: tsaohuan    時間: 2020-10-14 08:48
tsaohuan 發(fā)表于 2020-10-13 16:25. G" q) D$ X% ^' Z1 w
調(diào)質(zhì),，軸承處高頻,。強度就大大提高了。材料40Cr.

! k! W( B. k7 o$ o! E' X/ j0 m8 A不會的,，高頻不會引起脆,，當然要控制好回火0 {9 B/ \! h1 m5 T
作者: 丹楓911    時間: 2020-10-14 11:36
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:497 X  V4 }) t  p- S$ U: H
用40Cr的話，調(diào)完最好做個淬火,，光調(diào)制和45#調(diào)制差不多,。
  J. S4 w( M* x. W' H8 Y
淬火的目的是為了什么？對樓主這個工況的意義何在,？" a9 l+ |; k0 p5 E
作者: 衡955    時間: 2020-10-14 15:35
吼吼,，熱處理知識做機械的人懂得有限，多需要再學習下
作者: 西山向日葵    時間: 2020-10-14 19:29
丹楓911 發(fā)表于 2020-10-14 11:36
8 [: h" f: K$ F, S9 w2 ]  @+ U淬火的目的是為了什么,？對樓主這個工況的意義何在,？
. @$ L8 \/ F3 @. J, w
老師，未來估計想說表面高頻淬火或者火焰淬火,，這樣提高表面材料的疲勞強度,，我們廠的半軸就是這么干的：先整體調(diào)質(zhì)22~25HRC，最后做表面感應淬火50~60HRC,，但是只有桿的部分做了感應淬火,，感應淬火后利用半軸余熱自回火，屬于低溫回火吧  Z. X7 c- k9 q, F  g
作者: 丹楓911    時間: 2020-10-14 21:54
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-14 19:29
6 k$ A1 P8 n, O! A  J( I' z! _老師,，未來估計想說表面高頻淬火或者火焰淬火,，這樣提高表面材料的疲勞強度，我們廠的半軸就是這么干的： ...
5 Z4 ^9 N; L( k7 C- G
學習了,，感謝,，以前沒接觸過，只做過調(diào)質(zhì)處理,，不知道調(diào)質(zhì)之后還可以高頻淬火,。" a  `; o+ \& q! I' u: o
作者: 702736    時間: 2020-10-15 10:26
702736 發(fā)表于 2020-10-14 08:29# E% R1 z5 q/ r7 H% p
彎矩蠻大的，又說應力小,，再算一下具體多少,？

" F# O! q' I5 `2 \應力不是太大，不至于短期內(nèi)就斷裂,。應該從材料和工藝上改善,。4 I/ g2 f9 y' Z' d
4 M, |% p5 e! `  m: [
作者: 702736    時間: 2020-10-15 18:52
702736 發(fā)表于 2020-10-15 10:26! _, d: N! j. [4 ~
應力不是太大，不至于短期內(nèi)就斷裂,。應該從材料和工藝上改善,。

5 L5 [1 X' W* N$ t0 `0 J其實這類反復變應力的可以考慮軸承檔到出軸基本無突變,。
/ q  k3 _6 u5 U& z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,，慎用調(diào)質(zhì),。
; C& N) o$ g: K& p7 E' s* a, ]; u你懷疑他沒調(diào)質(zhì)，其實我看是調(diào)質(zhì)出了問題的概率最大,。* Q2 K$ {% q2 }
作者: 702736    時間: 2020-10-15 19:57
熱處理一定要找對此類材料有成熟經(jīng)驗的廠家,，否則會被害的很慘
作者: 大白123    時間: 2020-10-16 08:02
這個打一下硬度看一把，順便校核一下扭矩,，順便查查機械手冊
作者: 小熊嘆    時間: 2020-10-16 12:00
20CrMnTi,，35CrMn，38CrMoAl ,，加工過的主軸材料,，
作者: 大白123    時間: 2020-10-16 15:05
有沒有考慮過現(xiàn)場裝配的聯(lián)軸器同軸度問題
作者: 浣溪沙    時間: 2020-10-16 20:50
斷裂的另一頭有負荷沒？如果有,，同軸度不夠,，
作者: 冷水黃金    時間: 2020-10-19 09:46
本帖最后由 冷水黃金 于 2020-10-19 09:47 編輯
: P7 n4 W7 D9 v8 |
: a1 A. z7 @; x( Y7 E+ z第六感是：設計計算錯誤，對材料,、熱處理,、受力不懂，另外對傳動設計也可能不了解,。
作者: move3309    時間: 2020-10-20 15:58
西山向日葵 發(fā)表于 2020-10-12 22:12
8 L2 E: J' m6 O3 |( b& ]) e% B我給的要求是28~32HRC,，斷的實在是太快了，就懷疑沒調(diào)質(zhì),；另外估計還有個問題是R2.5圓角處嚴重應力集中,， ...

5 y7 M6 ]2 N0 r沒看懂，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
/ n* w5 h. q2 q! V
作者: opaqueboy    時間: 2022-2-25 13:46
要是軍工,，你死定了！
作者: 軍CSJ    時間: 2024-6-5 19:20
你這個肯定不能單獨看側(cè)向力,，彎扭合成界面和彎曲界面校核都要考慮。如果有相關資料,，我可以幫你算一下,。
作者: 管理團隊    時間: 2024-6-13 15:34
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