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文檔簡介
1、輸出軸作為船用齒輪箱的重要部件,主要用來傳遞輸出扭矩。在實(shí)際工作過程中,輸出軸在服役一年后便發(fā)生斷裂失效。這不僅導(dǎo)致齒輪箱無法正常運(yùn)行,也給生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。因此,本文對(duì)斷裂的輸出軸做了失效分析,同時(shí),對(duì)輸出軸的鍛造工藝過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,基于模擬結(jié)果,分析了輸出軸鍛造工藝對(duì)其斷裂失效的影響。
本文對(duì)斷裂的輸出軸展開了研究分析,首先對(duì)輸出軸斷口進(jìn)行了宏觀檢查,發(fā)現(xiàn)斷口為宏觀脆性斷口,斷裂源在輸出軸中心附近。然后對(duì)斷
2、口試件進(jìn)行了微觀實(shí)驗(yàn)分析,通過金相分析發(fā)現(xiàn)斷裂源區(qū)有大量夾雜,并發(fā)現(xiàn)有不合理的金相組織以及枝晶偏析,表明熱處理工藝應(yīng)該不合格;通過掃描電鏡進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)軸內(nèi)部表現(xiàn)為解理和沿晶斷裂特征,同時(shí)存在夾雜,光譜分析表明夾雜為硅酸鹽類夾雜。其次,對(duì)輸出軸材料進(jìn)行了化學(xué)成分分析,化學(xué)成分分析表明除Si含量偏高以外,其他成分都在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi),綜合前面分析,可能是由于輸出軸內(nèi)部含有夾雜所致。另外,也對(duì)輸出軸材料做了力學(xué)性能試驗(yàn),包括拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn),試驗(yàn)
3、結(jié)果表明輸出軸材料的機(jī)械性能是符合標(biāo)準(zhǔn)的。最后,綜合以上調(diào)查,判斷輸出軸斷裂可能是由于內(nèi)部硅酸鹽類夾雜的存在,加上熱處理工藝不當(dāng),使該處變成危險(xiǎn)截面,成為裂紋源,實(shí)際工作過程中在外力的作用下發(fā)生脆性斷裂。
本文利用Kisssys軟件對(duì)齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模,然后通過Kisssoft軟件對(duì)輸出軸在齒輪箱順車和倒車兩種工作模式下進(jìn)行了強(qiáng)度校核。結(jié)果表明,輸出軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)是滿足標(biāo)準(zhǔn)的,輸出軸的斷裂不是由于過載而引起的。
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