YKK355-4型電機轉(zhuǎn)軸失效分析與優(yōu)化設計.pdf

1、電機轉(zhuǎn)軸是電機的核心部件之一,工程實際中,由于轉(zhuǎn)軸的斷裂失效而導致整個電機及其相關(guān)設備造成損失與影響的情況時有發(fā)生,因此針對電機轉(zhuǎn)軸的失效分析,以及相應部件的優(yōu)化調(diào)整,對提高整體電機的質(zhì)量,進而提高整體設備的安全性與穩(wěn)定性顯得尤為重要。
　　本文通過宏觀斷口分析、材料力學性能分析、材料化學成分、微觀結(jié)構(gòu)分析、能譜分析、金相分析等方法對YKK355-4型電機轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)進行檢驗與分析,得出該型號電機轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的宏觀與微觀情況,各項力學性能

2、與參數(shù),母材與焊材的化學成分等情況;分析對比結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸材料的部分力學性能參數(shù)與化學成分存在不達標的情況,同時通過宏觀與微觀以及金相分析的結(jié)果發(fā)現(xiàn)該型號電機轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量不夠理想,整體焊接結(jié)構(gòu)上存在較多的焊接缺陷,以上存在的問題對YKK355-4型電機轉(zhuǎn)軸的性能與質(zhì)量有極大的影響。
　　通過運用有限元分析軟件MARC對YKK355-4型電機轉(zhuǎn)軸的焊接情況以及其他受載情況進行模擬分析,得出其正常工作與承受沖擊載荷時的殘余應力分布

3、與變形情況。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)該型號電機轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的焊縫附近焊接殘余應力水平分布相對較高,且變形情況沿焊縫方向呈曲線分布,電機轉(zhuǎn)軸由于高焊接殘余應力的作用與實際焊接質(zhì)量的影響,加之轉(zhuǎn)軸在工作過程中的其他各種載荷的疊加作用,最終導致其發(fā)生斷裂失效。
　　同時根據(jù)有限元分析計算結(jié)果對YKK355-4型電機轉(zhuǎn)軸進行疲勞壽命分析,通過對電機轉(zhuǎn)軸進行全壽命分析,確定其疲勞切口系數(shù)、疲勞極限、應力強度因子等參數(shù),進而分析計算得出該型號電機轉(zhuǎn)軸的疲勞裂