温度场作用下起重机械运行机构传动轴热力耦合断裂失效分析

文中针对一起用于炼钢炉挡火门开闭作业的起重机运行机构传动轴断裂失效实例,通过现场工作工况勘察和失效结果调研,对轴的断口部位进行金相扫描、表面粗糙度测量、硬度检测、材料成分测试、力学性能试验、冲击功试验以及残余应力测定,对扭转刚度进行了理论计算和COMSOL Multiphysics有限元分析。从设计、工艺、制造、热处理、安装装配、机构布置、使用工况、工作环境等方面全面分析了导致断轴失效事故发生的原因,并给出了改进建议。为温度场环境下工作的传动机构选型和设计提供了方法和理论依据,为避免此类断轴失效的发生和失效事故调查及分析提供了经验参考。