應(yīng)用有限元分析對氮化曲軸校直與微裂紋進(jìn)行研究.pdf

1、L3000氮化曲軸在可靠性試驗(yàn)中發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響L3000機(jī)型開發(fā)進(jìn)度，經(jīng)對故障件失效分析，發(fā)現(xiàn)存在微裂紋，判斷是校直造成。對于存在微裂紋隱患的曲軸，無法通過探傷的方法挑選出來。除了L3000曲軸外，還有A30曲軸、B30曲軸等多個機(jī)型曲軸也采用氮化處理，而氮化處理后的曲軸大部分都存在程度不等的變形，一直以來都是通過校直來消除變形。
　　 曲軸是柴油機(jī)上的關(guān)鍵零件。對于那些采取校直的方法來消除氮化變形的曲軸，若校直后產(chǎn)生微裂紋

2、，在曲軸裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，微裂紋將成為現(xiàn)成的裂紋源，引起曲軸早期斷裂失效。
　　 曲軸經(jīng)氮化處理后，有大量樣件跳動量超標(biāo)。因此，有必要對氮化曲軸能否校直進(jìn)行研究，進(jìn)而為曲軸選擇表面強(qiáng)化工藝提供決策參考。
　　 本課題中，分別對L3000、A30、B30曲軸實(shí)物進(jìn)行校直試驗(yàn)。應(yīng)用ANSYS5．62軟件，對曲軸校直的過程進(jìn)行受力分析。取得了以下幾方面成果：
　　 1、對氮化處理后跳動量超差的曲軸進(jìn)行校直，當(dāng)壓下位移較小時，

3、跳動量未變化，不能校直；當(dāng)壓下位移較大時，跳動量變小，但是產(chǎn)生了微裂紋；
　　 2、根據(jù)L3000、A30和B30曲軸的CAD設(shè)計圖紙，應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行曲軸的實(shí)體模型建模、網(wǎng)格劃分；
　　 3、模擬曲軸校直的過程，分別施加不同的位移載荷，經(jīng)運(yùn)算，得到應(yīng)力分布情況；
　　 4、曲軸校直過程受力分析的結(jié)果揭示了跳動量未變化或產(chǎn)生微裂紋的原因：
　　 當(dāng)壓下位移較小時，曲軸材料的應(yīng)力沒有達(dá)到屈服極限，曲軸