曲轴支撑刚度对主轴承螺栓载荷分布的影响

某发动机在正常工作过程中发生主轴承螺栓松动及断裂现象,有时甚至会导致曲轴断裂。运用GT-CRANK软件分析主轴承壁刚度对主轴承负荷的影响,确定曲轴在发动机实际工作过程中的应力分布情况,进而确定螺栓断裂原因。结果表明,各个主轴承壁刚度的差异影响各个主轴承负荷的大小及分配;当主轴承螺栓拧紧力矩不足且一致性较差时,第2主轴承螺栓因承受的载荷最大而最容易出现松动或断裂。

曲轴弯曲疲劳试验裂纹研究与失效判定

通过对疲劳裂纹的产生、扩展机理研究和试验,结合疲劳试验数据分析了疲劳裂纹扩展与疲劳寿命的关系。试验结果及分析表明,大量经圆角滚压强化的球墨铸铁曲轴,疲劳试验运行107次在连杆颈与曲柄臂过度圆角产生微裂纹,该裂纹属于非扩展裂纹,继续试验时裂纹不扩展,试样在该载荷下具有无限疲劳寿命。

材料与加工工艺对连杆衬套可靠性的影响

采用成分检测、组织观察、尺寸测量、受力分析及疲劳试验手段,对连杆衬套的材质、加工尺寸、装配工艺、衬套实际受力等进行了综合研究分析,确定衬套可靠性的影响因素。研究结果表明,CuSn8Ni无铅化青铜合金衬套的成分、组织和硬度能够满足发动机连杆衬套的实际使用要求。衬套内侧倒角大于外侧倒角,能使衬套外沿受力时不会出现底部悬空,保证在实际运行过程中衬套不会开裂,提高了衬套的可靠性。

C70S6钢连杆疲劳试验过早开裂原因分析

通过化学成分分析、力学性能测试、宏观及微观检验对C70S6钢在疲劳试验中发生早期开裂的原因进行了分析。结果表明:裂纹源位于螺栓孔下端螺纹V型槽底部。切削丝锥加工的螺纹存在细小的刀痕,化学成分中硫、铬、钒含量超标,材料局部出现疏松,这些因素共同作用使得连杆在疲劳试验中过早开裂。因此,建议改善螺纹加工工艺和锻件锻造工艺。

气体渗氮曲轴表面花斑形成机理分析

曲轴经气体渗氮、表面抛光处理后,在轴颈表面呈现出不均匀分布的花斑状外观缺陷。据此,对缺陷试样进行了表面形貌、组织和成分检验分析。结果表明,表面形成花斑的主要原因是曲轴表面渗氮白亮层存在疏松导致局部脱落。