42号自卸车销轴断裂失效分析及研究

发布时间：2020-08-25 23:16

【摘要】： 42号自卸车是某厂生产的108吨自卸车,经改进后用于东北某矿区的矿用自卸车,该矿区处在高寒地区,每年有很长一段时间气温在-20℃以下,最低气温甚至达到-40℃。再加上矿区的路况十分复杂,既有崎岖不平的山路,也有比较平坦的土路和柏油路。销轴是42号车车架上的重要组成部分,对整车的正常使用和使用寿命都有很重要的影响。由于在实际使用过程中,销轴以及销轴和后横梁的连接处经常发生断裂失效的情况,这不仅会给矿区带来了巨大的直接经济损失,如果同时考虑因停机维修而造成的间接损失,那造成的实际损失更大;销轴断裂同时也严重损害了该自卸车的生产厂家的社会信誉。所以尽快的找出自卸车销轴断裂的原因并提出相应的改进措施,具有重要的经济效益和社会效应。本课题就是分析研究自卸车销轴断裂的原因并提出对策。 作者首先通过对销轴断口的宏观观察和分析,初步断定断裂是由疲劳引起的。再按照相关实验的国家标准提取了断裂的销轴上的试件和调质后未焊接的销轴试件,并对这些试件分别进行了拉伸、冲击、扫描电镜、金相分析、化学性能等一系列实验,最后对实验结果进行对比分析,找出了销轴的失效原因是由于抗冲击性能差而导致的低温下产生疲劳断裂。本文通过常规应力计算和有限元分析对42号自卸车销轴的应力分布状况进行了研究,结果表明销轴的断裂不是过载和应力集中造成的,其结构设计基本符合要求。但为了提高销轴的抗冲击性能,对其结构进行了改进,并通过有限元分析验证了改进后的结构能达到提高抗冲击性能的目的。低温下的疲劳破坏是销轴断裂的主要原因,本文从销轴材料的韧脆转变和低温下的疲劳性能等方面对此问题进行了探讨分析,并提出了预防低温疲劳断裂的相关对策。基于自卸车运行的路况很复杂,各种路况上销轴所受的载荷也是不同的,因此本文根据厂方提供的相关实验数据就自卸车在不同路况上运行的情况制定了销轴的疲劳载荷谱,以确定销轴在各种工况下是否处于安全状态。 销轴和后横梁的连接处断裂主要是焊接接头的断裂,通过对焊接接头的实验研究发现焊接接头断裂主要是由于焊接原因造成其在低温下的抗冲击性能差,针对这一原因,本文提出了提高焊接质量和改变销轴材料两种解决办法。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH242
【图文】：

2.3 销轴断口的宏观检查研究销轴的断裂失效，首要问题是收集断轴的相关资料和物件，并对其进行观察和分析。断口的宏观分析是断裂件失效分析的基础，查找断裂源区是宏观分析的最重要环节[13]。本文通对断轴的实际考察获得了断口的宏观形貌如图 2.1～图2.4：

断裂销轴

断轴根部的端面

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 陈燕飞;齿轮箱输出轴断裂失效研究及其锻造工艺模拟分析[D];重庆大学;2012年

本文编号：2804326