發(fā)布時(shí)間：2017-05-18 16:13

  本文關(guān)鍵詞：40CrNi2MoA鋼的彎曲微動(dòng)疲勞特性及電機(jī)小齒輪軸失效分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微動(dòng)疲勞促進(jìn)微裂紋迅速萌生并擴(kuò)展,導(dǎo)致構(gòu)件的疲勞壽命急劇降低,在遠(yuǎn)低于常規(guī)疲勞極限的壽命內(nèi)失效。微動(dòng)疲勞廣泛存在于機(jī)械行業(yè)、核電、船舶、橋梁、航空航天及化工等各種工業(yè)領(lǐng)域中,是緊密配合件的主要失效形式。根據(jù)外加載荷的不同,可以將微動(dòng)疲勞分為三種運(yùn)行模式：拉壓微動(dòng)疲勞、彎曲微動(dòng)疲勞和扭轉(zhuǎn)微動(dòng)疲勞。目前國內(nèi)外已有的微動(dòng)疲勞研究成果集中于拉壓微動(dòng)疲勞,后兩者見報(bào)道者較少。本研究可以幫助深入探索研究微動(dòng)疲勞的損傷機(jī)制,并對(duì)工程實(shí)踐中微動(dòng)疲勞防護(hù)具有一定的理論指導(dǎo)價(jià)值。 本研究在疲勞試驗(yàn)臺(tái)上,研究圓柱／圓柱式正交接觸模式下的彎曲微動(dòng)疲勞特性。研究了不同的彎曲載荷和循環(huán)次數(shù)對(duì)40CrNi2MoA合金鋼的損傷規(guī)律。針對(duì)斷裂試樣,從斷口分析、斷裂磨痕形貌和剖面分析三個(gè)角度出發(fā),觀察并分析了疲勞裂紋和萌生及擴(kuò)展規(guī)律。對(duì)我國高鐵某型機(jī)車的電機(jī)軸-小齒輪軸過盈配合結(jié)構(gòu)失效件,探索其失效機(jī)理。獲得的主要結(jié)論如下： (1)40CrNi2MoA合金鋼彎曲微動(dòng)疲勞S-N曲線呈“C”型曲線特征。當(dāng)彎曲載荷位于曲線的“鼻子”處時(shí),微動(dòng)運(yùn)行于滑移區(qū),微動(dòng)疲勞壽命最短。 (2)微動(dòng)損傷區(qū)的磨痕呈橢圓狀。試樣接觸中心磨損嚴(yán)重,兩端因微動(dòng)滑移幅值不同形成寬度不對(duì)等的磨損帶。隨著彎曲載荷增大,接觸區(qū)磨損逐漸加劇,微動(dòng)運(yùn)行區(qū)域依次運(yùn)行于部分滑移區(qū)、混合區(qū)和滑移區(qū),疲勞壽命呈先減小后增大的特性。 (3)斷裂性裂紋均出現(xiàn)在接觸區(qū)靠近加載端。裂紋主要在接觸應(yīng)力作用下萌生于次表層并以一定的角度擴(kuò)展,隨著深度增加,彎曲應(yīng)力的影響程度提高,裂紋擴(kuò)展方向逐步轉(zhuǎn)向垂直于表面直到斷裂。 (4)針對(duì)電機(jī)軸-小齒輪軸過盈配合,從硬度測試、斷口分析和裂紋分析三個(gè)角度入手,確定了其失效模式與失效機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：微動(dòng)損傷 彎曲微動(dòng)疲勞 疲勞裂紋 失效分析
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG142.1;TH132.41
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-20
• 1.1 引言11
• 1.2 微動(dòng)的分類11-13
• 1.3 微動(dòng)疲勞的特點(diǎn)及作用機(jī)理13-15
• 1.4 微動(dòng)疲勞實(shí)例15-17
• 1.5 微動(dòng)疲勞研究進(jìn)展17-19
• 1.6 研究內(nèi)容19-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)的材料制備及方法20-25
• 2.1 彎曲微動(dòng)疲勞試驗(yàn)設(shè)備20-22
• 2.2 試驗(yàn)材料的選擇與制備22-23
• 2.2.1 圓柱型微動(dòng)墊材料22
• 2.2.2 階梯圓柱型試驗(yàn)材料22-23
• 2.3 彎曲微動(dòng)疲勞試驗(yàn)參數(shù)23-24
• 2.4 彎曲微動(dòng)疲勞微觀分析方法24-25
• 2.4.1 磨痕形貌分析24
• 2.4.2 磨痕化學(xué)成分分析24
• 2.4.3 斷口及剖面分析24-25
• 第3章 40CrNi2MoA彎曲微動(dòng)疲勞行為研究25-49
• 3.1 S-N曲線25-27
• 3.2 微動(dòng)疲勞損傷區(qū)分析27-35
• 3.2.1 部分滑移區(qū)28-29
• 3.2.2 混合區(qū)29-32
• 3.2.3 滑移區(qū)32-35
• 3.3 微動(dòng)疲勞斷口分析35-41
• 3.3.1 整體分析36
• 3.3.2 裂紋源區(qū)36-38
• 3.3.3 裂紋擴(kuò)展區(qū)38-40
• 3.3.4 瞬斷區(qū)40-41
• 3.4 微動(dòng)疲勞裂紋分析41-47
• 3.4.1 裂紋的萌生位置41-44
• 3.4.2 裂紋的擴(kuò)展44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 電機(jī)軸-小齒輪軸過盈配合結(jié)構(gòu)失效分析49-64
• 4.1 失效案例49
• 4.2 失效分析的基本內(nèi)容49-50
• 4.3 樣品切割方案及分析結(jié)果50-63
• 4.3.1 電機(jī)軸樣品切割方案50-51
• 4.3.2 分析結(jié)果51-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李曉源;時(shí)捷;董瀚;;不同強(qiáng)度的40CrNi2Mo鋼抗彈性能研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2008年01期

2 向?qū)W淵;何國求;劉兵;胡正飛;朱e，

本文編號(hào)：376503