理论教育 断口损伤和断裂过程分析

断口损伤和断裂过程分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:断口的两个面均有较大损伤。两个面上均有不同程度的烧伤。这说明在断裂过程中两者之间产生了严重的干摩擦,摩擦生热,温度达到钢的熔点,以至于两个配合面发生焊合。从断轴的损伤情况来看,断轴在断裂过程中发生了严重的干摩擦现象。如果没有人为的加热烧伤,上述断口的形成过程为:减速箱高速轴转动过程中,在断裂部位产生疲劳开裂。断裂的轴在一侧电动机带动下,继续转动,断裂面之间产生摩擦。

断口损伤和断裂过程分析

断口的两个面均有较大损伤。图8-71所示A端损伤较B端轻,凸起的部分有明显的摩擦,其他部分上尚保留完整;B端整个面几乎已经完全磨平,在其上有明显的摩擦磨痕。两个面上均有不同程度的烧伤。B端烧伤严重,轴承内套圈与轴发生焊合。将套圈锯开后发现,套圈与轴已经焊合为一个整体,之间形成冶金结合,已没有原先的机械配合面。这说明在断裂过程中两者之间产生了严重的干摩擦,摩擦生热,温度达到钢的熔点,以至于两个配合面发生焊合。

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图8-71 断口形貌

轴承套圈烧伤严重,表面有高温形成的氧化皮,滚珠与轴承圈之间也发生严重的摩擦磨损,平面滚珠上有较深的磨损沟。

相对于B端,A端的断口表面氧化轻,中间部位由于摩擦传热,形成蓝色,轴断口表面温升不高,轴承也基本上处于正常状态。(www.daowen.com)

从断轴的损伤情况来看,断轴在断裂过程中发生了严重的干摩擦现象。如果没有人为的加热烧伤,上述断口的形成过程为:减速箱高速轴转动过程中,在断裂部位产生疲劳开裂。由于表层裂纹的形成,破坏了轴的平衡和与轴承的同心度状态,致使轴承发生偏载,轴承转动受阻,并逐渐加重,产生较大的摩擦热,致使轴承温度升高,形成更严重的干摩擦,摩擦扭矩增大,发生轴承抱死,高速轴断裂。断裂的轴在一侧电动机带动下,继续转动,断裂面之间产生摩擦。由于B端温度高,强度严重降低,形成了严重的摩擦面。

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图8-72 裂纹起裂区的疲劳台阶

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