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5天前
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[讨论结束] 轴断了

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发表于 2010-5-27 19:24:27 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国江苏无锡

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本帖最后由 xiayongjun 于 2010-5-29 10:05 编辑
* K' \% u) l  f; J: Y1 M6 e) P1 J) L8 T
设备上的一根轴容易断,不清楚是扭断的还是拉断的(我觉得是拉断的,不过又听说端面有螺旋状断痕),两头是螺纹,断的地方红色的圈了!这个结构能改不?非传动轴,是用来预紧球面轴承的,不过主轴经常正反转(减速度4m/s2),热处理:调质40Cr。上传了PDF看不清可以下一下!' z& j9 c/ u8 i) q; u
  说法一: 联轴器之间最大(H7/h6)可以有约0.03mm的间隙,也就是说突然反转时联轴器会有一瞬间的空隙,这个瞬间这根轴受扭,被扭断!
# l9 F6 x) J" L5 L% U) |  A+ S   说法二:切割线之间的拉力比较大,因为是角接触球面轴承,所以会有轴向的分力,再加上预紧力,多次正反转导致轴断!
01.jpg
02.jpg

简图.pdf

53.04 KB, 下载次数: 9

发表于 2010-5-27 19:32:08 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
是传动轴吗?你的轴有热处理吗?
发表于 2010-5-27 19:39:26 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江嘉兴
工况;材料及热处理;承载形式?
% B  {6 [) O# e0 x- |不然是无头案
发表于 2010-5-27 19:42:18 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南京
楼主把具体情况介绍清楚,如使用场合,轴的材料等等,我们才能给你一起讨论。
发表于 2010-5-27 19:48:08 | 显示全部楼层 来自: 中国广东肇庆
我觉得这个倒角有问题,如不必要,螺纹留点直伸好点
发表于 2010-5-27 20:32:49 | 显示全部楼层 来自: 中国湖北十堰
螺纹和热处理关系很大
发表于 2010-5-27 20:39:50 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西榆林
螺纹直接过去是斜面,应力比较集中,个人认为处理方法是:螺纹的长度是否可以缩短,螺纹的结束后最好有一定距离的直管段,然后再是锥面。
发表于 2010-5-28 08:10:18 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江台州
楼主提供的信息不全面,无法进行完整的分析;不过,关于轴是被拉断还是扭断,应该是比较容易区别的,40Cr材料调质后的断面收缩率45,所以如果是拉断,在断口处的截面会有明显的收缩;楼主最好是能够提供详细的情况,便于分析.
发表于 2010-5-28 08:18:49 | 显示全部楼层 来自: 中国山东烟台
应该是应力集中
发表于 2010-5-28 08:54:18 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏泰州
1)有没有断口的照片、或扫描电镜照片?
) X2 ^: p: s, d  }$ h
+ e" _  [% y0 ]: e2)是疲劳断裂?还是脆断?# Y; R# P: j0 E# x, ]$ d1 r5 t

8 l  u3 M6 u; R; F) u8 w. J3)表面硬度、芯部硬度是多少?是否有检测数据?& ]/ f8 n$ Y- H+ D. N2 V9 U

& `" A, ~( u6 I0 H) r; ]. N! X4)左端断裂处是否有明显的刀痕、毛刺等?或过渡不光顺?- b3 H: ~  w) c) n* y
% ]; F; E5 z6 {! }% `5 e3 W3 `3 `
5)输出是在哪里?是中间的箱体?还是右端的箱体?(看上去应该是中间的箱体输出)输出的力臂有多长?负载有多大?转速有多高?知道这些参数可以计算截面的扭矩是多少。7 I& _. R( l6 K; C
; M3 P) w$ b! R( C4 E4 ]5 ?5 S9 w
6)这根轴肯定即受轴向拉力、扭矩两个主要作用力,但根据这根轴的使用工况,应该是扭矩占到主要。
- a0 S' z3 [. N; ^" E; t2 O# [+ ^  k5 a7 e% n. i5 T0 ^
建议:
6 G8 ~5 }. l3 R( U
6 g. m1 i, Q, C: x& }# C* S2 h1)如果中间仅仅是输出,可以将左端断裂处的结构改为跟右端一样,取消轴上的台阶;
4 t7 Q: w! C' a# R, z; X
9 ~5 P& P+ x  Z( r4 V, @; g1 i: ^2)或者采用7#的意见。
发表于 2010-5-28 09:11:28 | 显示全部楼层 来自: 中国广东佛山
我认为确实出现应力集中的现象,同意7楼的处理方法。
发表于 2010-5-28 09:34:44 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
7楼说得很对,应该是螺纹留下的缺口导致强度不足.另外这根轴需要渗碳淬火提高强度
发表于 2010-5-28 14:09:00 | 显示全部楼层 来自: 中国浙江台州
40Cr材料通常情况下是不采用渗碳淬火工艺的,如果确实需要提高表面硬度,可以采用高频淬火的方式;关键在于楼主是属于何种断裂?按7楼的方法在结构方面是可行的,如果楼主使用的轴是单件生产,在下建议还是采用42CrMoA这种材料,热处理至HRC32-36比较好;
发表于 2010-5-28 15:58:32 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏常州
你仔细的看看螺纹与斜面的头部是如何解除的6 A- g. o( n, \# H
螺纹不会是自然的过渡到斜面的
" _8 \" X4 k2 g: B5 T' a+ v3 B) Z肯定有槽一类的东西
2 h  ]* ~+ d3 a) F呢么就容易断了
发表于 2010-5-28 16:19:54 | 显示全部楼层 来自: 中国陕西西安
应该是应力集中
发表于 2010-5-28 21:19:59 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏徐州
螺纹加工顺序,热处理安排等都影响寿命
发表于 2010-5-28 22:51:37 | 显示全部楼层 来自: 中国广东深圳
1、主轴经常正反转(减速度4m/s2),; `- A9 U- r7 ~( P  i: Y
2、断的面有螺旋状断痕,
8 M9 t/ G0 U" u4 C! b, P3、M16螺纹直接过去是斜面,应力比较集中,
8 m9 @6 X8 Y$ ~( X4、轮壳直径不小" G" I- U: p1 y* O; _" V) X3 ]
。。。
' ~, S1 v& ?' N" h总结:被扭断!
发表于 2010-5-29 01:01:48 | 显示全部楼层 来自: 中国河南焦作
本帖最后由 plc 于 2010-5-29 01:05 编辑
* H3 \  l1 Y+ d- t! N# {3 h1 \+ u9 i' w0 u9 C, `, H
数据不全:转速?切割线张力?联轴器联结形式?! G+ P6 U2 L( h
个人意见:切割线张力使轴受到弯矩作用,轴的转动使之产生交变应力,M16螺纹太小了螺纹收尾处更易产生应力集中,因而在薄弱处产生疲劳断裂。轴向拉力和扭矩不应是断轴主因。9 ?* L3 z" U" d2 f, s0 D( [# ]8 ^
解决:按7楼意见改轴端结构;若可能换用其他类型轴承,不要用球面轴承。
" u# d1 _0 K% q4 |, S9 @# J
: \. g4 @- L1 G3 b8 Z最好附上照片,看断口是在轴的变截面处还是在螺纹收尾处。
发表于 2010-5-29 06:16:06 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏徐州
调整热处理的顺序试试,可能是热处理微裂纹引起的疲劳。
发表于 2010-5-29 09:28:41 | 显示全部楼层 来自: 中国湖南株洲
“主轴经常正反转(减速度4m/s2)”,轴断裂的原因很可能就是疲劳+应力集中。
发表于 2010-5-29 09:50:11 | 显示全部楼层 来自: 中国四川德阳
最好能提高轴的断口照片,这样才好分析是疲劳破坏还是应力集中,还有发生事故时的具体情况,比如:电流值,是否有冲击等等!
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