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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)過調(diào)質(zhì)處理？
本帖最后由 西山向日葵 于 2020-10-12 19:08 編輯 * t1 F# s6 [, E5 I/ U

1 A& |. s+ B2 `, f$ _$ N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: 未來第一站    時(shí)間: 2020-10-12 21:46
本帖最后由 未來第一站 于 2020-10-12 21:47 編輯
) M2 A) i, F5 k
2 r0 a0 G0 y. q7 m) h- v" y調(diào)沒調(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
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 21:46
, s. T7 I. E6 Y+ {調(diào)沒調(diào)還是打下硬度靠譜，這種軸一般也會(huì)T265-T285
5 L' t. \! ]2 m4 n, u
我給的要求是28~32HRC，斷的實(shí)在是太快了，就懷疑沒調(diào)質(zhì)；另外估計(jì)還有個(gè)問題是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 22:130 o( K2 {! U9 T
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。

. H$ v+ B2 _+ q# b; u- F7 \1 [老師說得在理，之前手算校核過彎曲應(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 22:30
: }% e; s6 M6 d+ ~% h  |" G我覺得最好的辦法，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，
7 u6 G' s2 ]. h
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(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
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:494 l7 C3 ~0 d* t4 i
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。

* S/ T  ^: M# k0 O嗯，多謝大俠
/ U! }) I) M5 z
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 t5 Z; L1 u  l5 m8 X
老師說得在理，之前手算校核過彎曲應(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， ...

* _3 {! _: o1 r- k$ T0 w! Q: Z/ |1 j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)格控制熱處理過程，很多廠家熱處理外協(xié)，回來也不檢驗(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題
- M* P. G4 p9 Q" R. C
$ ^' h( n$ U8 N, g設(shè)計(jì)：載荷設(shè)計(jì)不準(zhǔn)，安全系數(shù)過小，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)2 ^7 c- H2 P5 x: u( D3 }
/ [7 {  g1 C2 C* {" k6 Q
原材料：有缺陷的棒料7 E' }( S' ]" l
/ H# W/ O( s# \1 a* x) \; Y& j+ n
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）$ ~8 _, n9 j* o% Z
6 H" t( @7 u$ b$ N3 i3 t
熱處理：熱處理不符要求，或形成熱處理缺陷
2 v) q9 q3 i( u  b8 a7 q4 k& H
& y% c4 y8 ]+ M6 E* g# z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)過大而形成疲勞應(yīng)力，操作人員誤操作..
作者: 無葉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，硬度不能過高，在工藝上看有沒有改進(jìn)的，例如減小過渡軸的直徑差，圓弧擠壓等
8 K' a. ^" ]/ ^' \
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？
( N# Q% Y( T. U% J1 i) U/ k40Cr比45#的熱處理性能好很多。3 g) |+ I' J' W0 `, H7 V
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  r5 W- T- a  F* d9 n
我給的要求是28~32HRC，斷的實(shí)在是太快了，就懷疑沒調(diào)質(zhì)；另外估計(jì)還有個(gè)問題是R2.5圓角處嚴(yán)重應(yīng)力集中， ...
2 l$ v7 W( U- ^, B; z3 L2 }1 n3 @
神州行，我看行。
% a. _/ Q7 U/ p; {7 i
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-13 09:38
不知道算下來斷裂處最大應(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: x4 d# i8 J5 v) h  L
老師說得在理，之前手算校核過彎曲應(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， ...

4 X- K2 F) ]5 X" @4 V! i2 ?! ?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)
* N; O, M7 w' [
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，后來用鍛造軸后就沒斷過了
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 9 z) m5 u. t  d. ^6 P& u4 r8 B, {

; M3 I  O# ~' n% e5 n% M9 q* @45鋼一般T235,40Cr   T265
# U0 U3 d& H# j  A你這個(gè)是不是被偷懶了，給你淬火沒高溫回火，所以太脆了
6 z/ f7 G6 G% m# w$ E5 Z: u! F承受這么重的軸，基本都要鍛件了，料件基本完蛋
: }: h  e0 O* E. c1 D  |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: J1 Y$ p8 e$ N1 u. k; s
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  H+ P+ C1 k9 _1 c6 b  m
調(diào)質(zhì)，軸承處高頻。強(qiáng)度就大大提高了。材料40Cr.
: y3 [5 C6 u4 `/ p1 R: x( `% A. ?
不會(huì)的，高頻不會(huì)引起脆，當(dāng)然要控制好回火4 \$ T4 @8 z, ]4 Y* T7 p
作者: 丹楓911    時(shí)間: 2020-10-14 11:36
未來第一站 發(fā)表于 2020-10-12 22:49" E5 G, p+ Z. }2 x5 D6 ?/ p" T
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。
7 @. {" h1 R" T+ N
淬火的目的是為了什么？對(duì)樓主這個(gè)工況的意義何在？
! E! x6 y0 R: R- L1 p+ q, C/ V
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
1 x/ O8 E: z$ S* E! W) _- D/ R淬火的目的是為了什么？對(duì)樓主這個(gè)工況的意義何在？
0 D: Z3 O$ B% Q; C+ t! B
老師，未來估計(jì)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(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3 c4 O) a4 P# C' ?
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
" r3 L- S9 A: |' X老師，未來估計(jì)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(qiáng)度，我們廠的半軸就是這么干的： ...
) h& z) T  H" E9 U2 I
學(xué)習(xí)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。2 N9 X) r: G( c' Y: \2 ~' C
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-15 10:26
702736 發(fā)表于 2020-10-14 08:29
) ~% D* l% X2 i9 [0 R彎矩蠻大的，又說應(yīng)力小，再算一下具體多少？

( P2 w; x) I  }7 i4 v' p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。
5 I; o3 q% ?3 H8 j( a7 Z0 G- v$ w2 W/ m% C
作者: 702736    時(shí)間: 2020-10-15 18:52
702736 發(fā)表于 2020-10-15 10:26& L& a. y- Z7 A3 r
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。

7 C# g0 T" D; s0 h. F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突變。
6 G7 W, V! f; C  u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)。, M% Q8 w6 s0 {6 ~  ?& F; L" z+ V7 g8 X
你懷疑他沒調(diào)質(zhì)，其實(shí)我看是調(diào)質(zhì)出了問題的概率最大。
, m, w  Q, h7 D2 `
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 ，加工過的主軸材料，
作者: 大白123    時(shí)間: 2020-10-16 15:05
有沒有考慮過現(xiàn)場(chǎng)裝配的聯(lián)軸器同軸度問題
作者: 浣溪沙    時(shí)間: 2020-10-16 20:50
斷裂的另一頭有負(fù)荷沒？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
9 E6 Y* }5 l) E7 ?! v7 ^! o: s
& c7 {9 K5 k+ k- O: L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 22:12+ W  p5 W: Y( Z; D/ }5 |
我給的要求是28~32HRC，斷的實(shí)在是太快了，就懷疑沒調(diào)質(zhì)；另外估計(jì)還有個(gè)問題是R2.5圓角處嚴(yán)重應(yīng)力集中， ...

( r- a$ T: _7 x# d: ~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5 v# K$ {% Z6 J3 s* F; J1 ]5 ?* c/ _
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
公眾號(hào)留言選取. s! V3 G- d7 n1 j& _* V! a" j
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