基于微電阻測(cè)試技術(shù)的曲軸疲勞損傷表征研究.pdf

1、2008年，中國(guó)汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量約1000萬(wàn)輛，成為繼美國(guó)之后的第二大汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)大國(guó)，與此同時(shí)，年報(bào)廢汽車(chē)量已達(dá)保有量的6％。再制造技術(shù)是解決報(bào)廢汽車(chē)難題的最好方法之一，但再制造前退役零部件的剩余疲勞壽命是影響再制造產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。因此，研究典型汽車(chē)零部件疲勞損傷規(guī)律，用于指導(dǎo)剩余疲勞壽命評(píng)估是當(dāng)前的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。 本論文以汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)典型零件曲軸為研究對(duì)象，采用微電阻測(cè)試技術(shù)，以微電阻為參量全程表征曲軸的疲勞損傷過(guò)程，從而獲得曲

2、軸疲勞損傷的微電阻變化規(guī)律。 首先，以48Mn鋼標(biāo)準(zhǔn)試件為研究對(duì)象，開(kāi)展旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞損傷微電阻表征實(shí)驗(yàn)，并與推導(dǎo)的金屬疲勞損傷電阻模型作比較。結(jié)果表明：實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論模型有較好的一致性，損傷開(kāi)始至宏觀(guān)裂紋萌生階段吻合得較好，宏觀(guān)裂紋萌生點(diǎn)相差較大，之后，兩者趨向一致，達(dá)到無(wú)窮大。同時(shí)，也驗(yàn)證了微電阻表征疲勞損傷的可行性。 其次，為了開(kāi)展曲軸的疲勞損傷試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了基于虛擬儀器技術(shù)的曲軸彎曲疲勞損傷試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了模擬正弦信

3、號(hào)輸出，振動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)采集，自動(dòng)掃描系統(tǒng)共振頻率，“恒載荷”調(diào)節(jié)，曲軸失效自動(dòng)診斷，輸出與采集數(shù)據(jù)信號(hào)的實(shí)時(shí)顯示與保存，微電阻測(cè)試等功能。 最后，開(kāi)展了曲軸單拐的全程疲勞損傷微電阻表征試驗(yàn)。結(jié)果表明：在整個(gè)疲勞壽命內(nèi)，微電阻值隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增大，載荷越大，微電阻增大速度越快。對(duì)于2500NM載荷下的單拐而言，從試驗(yàn)開(kāi)始到宏觀(guān)裂紋萌生前階段（占整個(gè)壽命的70～80％），微電阻值增加緩慢，在宏觀(guān)裂紋萌生時(shí)微電阻值有較大的變化，此