机车用水泵轴断裂失效分析

针对机车用水泵轴在使用中容易发生断裂的问题,对水泵轴断口的宏观和细观形貌进行了分析,认为断口为典型的弯扭复合疲劳断口．通过检测水泵轴上装配的齿轮,发现由于齿轮的加工误差过大,在轴的退刀槽根部造成了较大的附加拉应力,最终导致轴的断裂．因此及时消除齿轮的加工误差,同时提高安装精度,是防止此类断裂发生的关键．     

链条断裂原因分析

寿命期内的链条在某系统中工作一段时间后发生断裂故障.通过对断裂零件(链条销轴)断口处进行宏观和微观观察、金相组织检查、表面质量检查、材质检验以及润滑脂检测等工作,确定了链条断裂的性质和原因.分析结果表明,链条的断裂故障为销轴的疲劳断裂,断裂的主要原因是由于销轴表面存在凹坑和划痕等原始材料缺陷,加之链板(链条中的一个受力零件)受力不均和链条加工质量不稳定等因素,最终综合导致链条断裂.     

曲面零件外表面磨削加工全过程模拟与误差分析

基于MATLAB软件具体模拟了曲面工件外表面磨削加工的全过程并进行了加工误差的分析.通过建立两套坐标系,以最短加工时间为原则建立数学模型,分析工件外母线方程为抛物线的曲面加工过程,合理预留磨削进刀量并选取了加工基准,采用圆柱体砂轮,利用插补原理中的逐点比较法,把所要加工的工件外表面等分为19285个微元环,利用坐标变换原理,求出外母线上每一个微元点运动之后的坐标位置,依次模拟出了实际加工轮廓线;并模拟出了每Δt=0.15 s时刻在x轴方向上的进给量和在y轴上的进给量的曲线,以及绕转轴的旋转角度,计算出了在每个Δt伺服周期内的单个微元的位移量,由步进电机的脉冲当量得到每个微元所需的步进电机的脉冲个数.自主划分时间段,并计算了三组步进电机各自应发出的脉冲数和脉冲数在该时段的分布.最后分析了此加工工序选取微元时的舍入误差、插补误差和脉冲当量分配不均引起的累计误差.     

某型飞机35CrMnSiA紧固螺钉断裂失效分析

某型飞机在修理过程中发现一颗M6×30的35CrMnSiA紧固螺钉发生了断裂现象,影响了飞机使用安全。对断裂紧固螺钉进行了化学成分、宏微观断口、显微组织以及力学性能等验证与分析,确定螺钉断裂形式为疲劳断裂,且不存在材料冶金缺陷、热处理缺陷及加工缺陷,初步推断螺纹的车加工方式可能是裂纹产生的主要原因。随后对滚丝加工成型的同材质螺钉进行疲劳性能验证,选择与断裂紧固螺钉同批次材料和除螺纹滚丝成型外相同加工工艺,重新生产的紧固螺钉进行拉 拉疲劳试验比对分析。每种加工方式选取3个平行试样,试验方法为GJB 715.30A—2002《紧固件试验方法 拉伸疲劳》,试验结果表明：滚丝成型螺钉疲劳寿命达到50万次未见破坏,而车加工螺纹疲劳寿命5.02万次时螺纹就发生了断裂,断口与服役断裂紧固螺钉断口相似。滚丝成型螺钉疲劳性能远优于螺纹车加工成型螺钉,最终确定螺纹车加工方式是导致螺钉断裂的主要原因。为消除后续隐患,建议完善螺钉成型工艺方法,停用该批次螺钉。研究结果为螺钉的优选、工艺方法的改善提供了依据,对提升飞机使用安全具有重要意义。     

磨削加工的计算机分布式控制系统

研究了对钻石，水晶，金属玻璃等的磨削加工处理方法。研制开发了由单片微机构成的X－Y－Z三轴同步控制的智能加工装置，组成了由中心加工服务器，多台智能磨削控制装置通过RS485串行总线的构成的分布式控制系统，解决了由CAD设计到磨削加工NC指令的自动转换和数据传输，该系统已投入实际生产运用。     

细长轴磨削加工过程有限元分析

细长轴由于长径比大,自身刚度差,加工时容易变形产生腰鼓型、竹节型等缺陷特征,因此合理的磨削加工工艺对保障细长轴的质量很重要。利用有限元软件ANSYS分析细长轴在磨削力作用下的静力变形,结果表明:可以通过合理使用跟刀架、设置弹簧机构的预变形或支撑机构的预应力来减小细长轴的磨削变形。进一步通过模态分析确定其临界转速,避免发生共振现象。     

大理石磨削研究(Ⅰ)——大理石单颗粒端面磨削表面研究

本文用SEM观察了大理石单颗粒端面磨削表面,并从理论上提出和分析了大理石材料的塑性迁移、断裂迁移磨削切除机理; 详析了加工条件及材料组织结构等对磨削过程的影响。最后,提出了不同加工条件下的大理石磨削机理模型。它既有助于正确认识岩石材料的磨削加工特性,又为磨具的改进研究、加工工艺参数的优化研究,提供了理论依据。     

大客车转向机构摇臂轴的断裂分析

采用化学成分,宏观断口形貌,微观组织等方法对某大客车转向机构摇臂轴的断裂进行分析.结果表明:断裂的原因是未按图纸要求用材,更主要的是调质热处理不当,调质组织不是正常的回火索氏体组织,存在较多趋网状分布的铁素体组织,硬度偏低.此外,轴肩过渡圆弧加工质量欠佳和结构刚性突变,产生较大的应力集中,在交变弯曲载荷作用下,导致摇臂轴多源双向弯曲疲劳断裂.     

刀剪空间端面磨削的运动控制方法

为实现复杂、异形刀剪的端面磨削,提出了一种空间端面磨削多轴联动控制方法.根据端面磨削的工艺特点与卧式端面磨床的结构特点,建立了砂轮径向进给量、轴向进给量、旋转角度等加工参数与工件顶面磨削量、底面磨削量、磨削宽度等工艺参数间的函数关系,并结合端面的投影规律实现了一个旋转轴与两个平动轴的三轴联动控制.基于所提控制方法开发了数控系统,该系统支持二维图形与参数混合编程.利用该系统开发了数控端面磨床样机,并进行了磨削实验.结果表明,该磨床能够磨削多种刀剪产品,加工效率与质量优于液压式端面磨床.     

微动对车轴钢疲劳性能的影响

针对铁道轮轴间微动损伤的特点,设计了能够模拟过盈连接在旋转弯曲载荷下微动损伤问题的试样轴和试样套管.在实物车轴的特定位置切割试样,加工制作了常规疲劳试样和微动疲劳试样,并采用温差法组装微动疲劳试样的轴和套管,然后借助四点旋转弯曲疲劳试验机,通过单点法试验得出了该车轴钢的常规疲劳寿命(S-N)曲线和微动疲劳寿命曲线.结果表明,微动显著降低了车轴钢的疲劳极限,并且微动疲劳试样均在轴套配合的边缘断裂.     

复杂曲面砂带磨削自适应刀具轨迹优化算法

多轴数控砂带磨削刀具轨迹优化是复杂曲面加工领域的难点之一.本文以复杂曲面多轴数控砂带模削刀具轨迹优化为对象,建立了以刀具效率、刀具路径长度和加工时间为目标的优化目标函数.通过分析砂带模削宽行和弹性加工特点对加工精度的影响,提出了考虑磨削过程中的刀具变形与砂带磨损,建立误差补偿机制,保持磨削量稳定的自适应优化算法模型,设计了算法步骤.     

点磨削纹理特征及对表面粗糙度评定参数的影响

快速点磨削主要用于轴类零件表面的加工,但由于砂轮存在点磨削变量角度,加工表面纹理特征不同于常规外圆磨削.通过点磨削几何学分析,建立了点磨削纹理方向计算模型,分析了点磨削纹理特征及影响因素.根据外圆磨削试验加工工件表面的实际测量数值与点磨削纹理特征的模拟结果,分析了纹理方向对表面粗糙度评定参数及摩擦学特性的影响.结果表明...     

LJB2000拌合轴断裂分析

通过对断裂的拌合轴的成分,组织,结构等方面进行试验分析,结果表明拌合轴断裂是由于装配的瑕疵,使拌合轴转动受阻,弯曲应力增加,而产生的旋转弯曲疲劳断裂。     

电机转子芯轴加工工艺改进

电机是机械行业中应用广泛的一种机电产品。企业生产中经常遇到电机因转于芯轴磨损，变形而无法工作。在维修过程中，重新加工制作转子芯轴时，却经常出现压装变形等情况致使芯轴加工报废的问题。通过较长时间的跟踪，分析，研究，采取了相应的措施，彻底地解决了以上的问题。     

自适应零相位误差跟踪算法用于非圆柱磨削

介绍了一种非圆柱表面高效、高精度磨削加工新方法－－点磨法，对该磨削加工方法的控制技术进行了探讨，提出了零相位跟踪控制算法，使控制系统对给定非圆特殊曲线具有很高的跟踪精度，从而保证了非圆轴类表面磨削加工精度。     

一种基于时序分析的大型重载支承轴隐蔽部位疲劳裂纹诊断方法

大型重载支承轴隐蔽部位因发生不可观测的突发性疲劳断裂事故,严重影响生产的正常进行,给企业带来重大的经济损失.在分析支承轴振动特性的基础上,通过在机械结构外部便于检测部位提取反映结构疲劳裂纹状态的特征信号,编写相应的MAT-LAB程序构建时序模型,然后模拟支承轴实际工况,将裂纹产生、发展、断裂过程划分为5种状态,建立标准故障模式特征向量空间.运用模糊聚类分析方法,结合Euclide距离判别函数,找出与标准故障模式特征向量中隶属度最大的特征向量,从而有效诊断支承轴隐蔽部位疲劳裂纹状态的程度.最后通过实例验证了该方法的正确性和可行性.图2,参5.     

自适应零相位误差跟踪算法用于非圆柱磨削

介绍了一种非圆柱表面高效、高精度磨削加工新方法──点磨法，对该磨削加工方法的控制技术进行了探讨．提出了零相位跟踪控制算法，使控制系统对给定非国特殊曲线具有很高的跟踪精度，从而保证了非圆轴类表面磨削加工精度．     

超声振动辅助磨削脆性材料去除机理

脆性材料塑性去除有利于提高加工表面质量。采用切向、轴向和径向超声振动辅助磨削加工方法,对烧结钕铁硼NdFeB永磁材料去除机理进行了试验研究,结合脆性材料去除脆-塑性转变临界条件,分析了不同超声振动辅助方式对材料去除机理的影响。分析得出以下结论:轴向超声振动辅助磨削加工过程中,材料主要以塑性剪切的方式去除;切向超声振动辅助磨削加工过程中,材料主要以塑性方式去除,同时伴有少量沿晶断裂;径向超声振动辅助磨削加工过程中,工件材料主要以断裂破碎的方式去除,而且加工表面残留裂纹。因而,轴向超声振动辅助磨削最有利于实现脆性材料塑性去除。     

输入轴断裂失效分析

某齿轮传动分公司生产的输入轴产品,在使用一段时间后发生断裂,对其进行全面解剖,并做了试验分析。由低倍酸浸试验表明,锻件致密性较差;高倍组输入轴基体晶粒度粗大,马氏体及残留奥氏体超级。综合试验分析,输入轴断裂的原因主要是由于锻件纯净度差、组织不良,导致材料力学指标不足,服役过程中在较大弯曲及扭转应力下疲劳开裂。     

HQ1400型压裂泵蜗杆花键轴强度及寿命分析

在花键轴材料分析及机械性能测试的基础上,通过花键轴载荷分析,利用Pro/E和Pro/M对花键轴进行强度和疲劳寿命分析,证实花键轴的断裂机理就是疲劳断裂,并从设计、材料选择、加工制造、质量控制等方面提出了针对性的措施,认为：在改进设计和制造蜗杆花键轴时,应该选用50CrMoA,调质处理加表面淬火,控制钢中的S、P、Cu含量,适当加大花键轴的直径,同时加大齿根圆角半径,以提高花键轴强度和寿命。