曲轴断裂与喷丸强化的‘微妙’关系
2014-06-03 14:23:00   来源:杭州通宝机械厂   评论:0 点击:

曲轴无论是汽车发动机曲轴、船用发动机曲轴,还是工业泵曲轴,在旋转过程中,都承受着交变弯曲与交变扭转载荷的共同作用。曲轴的各危险
    曲轴无论是汽车发动机曲轴、船用发动机曲轴,还是工业泵曲轴,在旋转过程中,都承受着交变弯曲与交变扭转载荷的共同作用。曲轴的各危险断面尤其是轴颈与曲柄间过渡圆角处,经常由于应力的高度集中造成曲轴断裂。因此,服役条件要求曲轴具备足够的强度,确保曲轴在运载过程中不出现断裂事故。目前,通过喷丸强化来改变曲轴抗疲劳性能已在相当广泛的范围内普遍应用,且效果令人相当满意。

    对于喷丸强化过程,有两个最关键的参数,一是应力强度,这通常是采用‘阿尔门试片’进行强度检测。多个试片固定在曲轴的不同表面,特别是应力最集中的曲轴截面变化转接圆角处,一同进行喷丸强化,试片上产生的压应力影响导致试片弓曲,曲率的扩大变化与丸料冲击的能量成比例。另一个确定喷丸质量的主要参数是覆盖率;所谓覆盖率是指强化后表面弹坑占据的面积与总强化表面的比值,该参数是由曲轴的设计工程师来定义的,通常是在100%-200%,有些曲轴应用可能要求覆盖率高于200%。
   根据曲轴的硬度和理想的aor导入压应力强度,通常曲轴喷丸强化使用的丸粒硬度在50-55HRC,大小在S280-S330(0.7-0.84mm)。这样产生在‘阿尔门
试片’上的强度范围约在0.008-0.01C(0.025 on the A scale).
    相较于抛丸清理喷丸强化的工艺参数监控更加严谨。就曲轴强化而言,需要监控的参数包括:喷丸速度、喷丸强度、丸粒直径、喷丸的距离、强化的
时间及覆盖率;这些参数中任意一个的变化,都会产生不同程度的影响曲轴表面强化的效果。


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