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本帖最后由 蒼狼大地 于 2016-3-12 13:03 編輯
skyloss 發(fā)表于 2016-3-9 22:27 ![]()
八爺 不知道大軸的疲勞壽命是怎么計(jì)算的,需要哪些方面的知識(shí)和數(shù)據(jù)?
俺搜了一下資料,初步認(rèn)識(shí)了一下,疲 ...
補(bǔ)充一個(gè)八爺曾經(jīng)談過(guò)的如何計(jì)算軸的過(guò)程,版權(quán)八爺所有:
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Q: 一根重要的大軸,對(duì)應(yīng)一個(gè)扭矩、轉(zhuǎn)速,一種原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)形式,如何設(shè)計(jì)和控制軸的壽命?
—極端力矩的計(jì)算:包括啟動(dòng)力矩,剎車力矩的計(jì)算,算出最大力矩。有時(shí)剎車力矩比啟動(dòng)力矩還大。
— 短期疲勞壽命計(jì)算,長(zhǎng)期疲勞壽命計(jì)算,扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算。長(zhǎng)軸,常因扭轉(zhuǎn)振動(dòng)而損壞。
— 計(jì)算好以后,反推回去,軸必須達(dá)到的金相組織,表面應(yīng)力狀態(tài),質(zhì)量管控手段如探傷水平。
— 組織鋼坯,初期熱處理,加熱,鍛造,鍛后熱處理,粗加工,半精加工,最終熱處理。
— 精加工以后還要進(jìn)行探傷。高速大軸,精加工以后,立即用合成材料表面包覆,樹(shù)脂處理等。
—對(duì)損壞的大軸,立即可以根據(jù)其表象初步判斷問(wèn)題的所在,再安排進(jìn)一步分析,找到真實(shí)的失效原因。
Q:大軸壽命的理論計(jì)算思路:
— 根據(jù)載荷類型,分解階數(shù),看哪些是影響強(qiáng)度的,哪些影響壽命。
— 計(jì)算要求的壽命指標(biāo),按壽命指標(biāo)定出要求的金相類型,氧化物PPM水平和形態(tài)的分布控制,硬度和表面應(yīng)力狀態(tài),按這個(gè)要求組織材料要求。
— 許多大軸必須是空心的,否則疲勞計(jì)算根本過(guò)不去。鍛件心部強(qiáng)度最弱。
※為什么? 是否因?yàn)榇筝S中心容易出現(xiàn)缺陷,如孔洞、疏松、夾雜等,在服役過(guò)程中此處由于應(yīng)力集中成為斷裂源,疲勞壽命較低,必須切除。但是軸在承受彎矩或扭轉(zhuǎn)載荷情況下,心部應(yīng)力小,心部不是大承載區(qū),為何還需要切除?
— 壽命指標(biāo)與材料組織之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系,如PPM數(shù)據(jù),形態(tài)數(shù)據(jù),存在的數(shù)據(jù)位置,都與疲勞壽命有對(duì)應(yīng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)系,概率關(guān)系。
— 先要有一個(gè)概念,自己知道做事的步驟,步驟是否正確,再就是找資料。比如計(jì)算疲勞,主要看國(guó)外的資料,對(duì)應(yīng)人家講的冶煉過(guò)程,非金屬夾雜物等,看人家的數(shù)據(jù),再結(jié)合自己的情況,分析計(jì)算。
— 長(zhǎng)軸體積到一個(gè)程度以后,不再是剛體,而看作彈性體。
— 長(zhǎng)軸到一個(gè)長(zhǎng)度以后,扭轉(zhuǎn)角不能忽略,如上面轉(zhuǎn)幾圈,執(zhí)行部位還不動(dòng),就必須達(dá)到這個(gè)要求,Reverse torque。
— 金相能看到材料組織和夾雜物形態(tài)。片狀組織導(dǎo)致初期疲勞,有統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)應(yīng)應(yīng)力值和循環(huán)次數(shù),可以得到壽命。而長(zhǎng)期疲勞,與PPM和顆粒形態(tài)有關(guān),對(duì)應(yīng)材料成分,有一個(gè)循環(huán)次數(shù),對(duì)應(yīng)長(zhǎng)期疲勞極限。
— 重要的軸,要求一個(gè)穩(wěn)定的壽命,在這個(gè)要求下,按載荷、速度等條件,控制材料的水平,并合理計(jì)算結(jié)構(gòu)滿足使用壽命。
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