动作杆断裂分析

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1、动作杆断裂分析动作杆的连接扁处与杆的交接处发生断裂，设计认为是由于切削纹理方向不合理所致，故对产品的纹理方向提出要求，但由于该产品已加工几十年，上述判断是否正确？提出异议，故应作断裂分析，经天大材料工程系分析结论如下：1、材料基本正常。2、动作杆断裂的基本原因可能是动作杆轴心线与密贴调整杆动作杆轴心线不在同一水平面内相交，有可能是由于安装不当造成的。3、收集各种材料汇总如卜':经资料研究分析找出加工方式对疲劳寿命影响为:口内螺纹冷挤压强化对高强度钢疲劳性能的影响徐九华王琨摘要研究了高强度钢内螺纹挤压强化对疲劳性能的影响。利用高精度云纹干涉法和扫描电镜，分别对螺纹牙根残余应力和疲劳试件断口进行了

2、测试和观察。疲劳对比试验结果表明，在应力为500和600Mpa的条件下，经挤压强化的300M高强度钢内螺纹的寿命是切削螺纹的4〜30倍。高强度钢内螺纹冷挤压残余应力在《工程材料的断裂与疲劳》一文中指出：疲劳是与时间有关的一种失效方式，具有多阶段性；疲劳失效的过程是积累损伤的过程。由变动应力（应变）作用引起的损伤是随着载荷次数逐渐增加的，这种积累损伤效应已被无数试验和实践所证实。根据碳钢的疲劳损伤曲线碳钢在ob=310MPa的交变应力作用下，疲劳寿命为30000周次，若在Ob二310MP。的交变应力作用下运行不同周次后再测曲线疲劳曲线向左移动，说明循环加载在材料内部引起了累计损伤。与单次静载断裂

3、相比，疲劳失效对材料的微观组织和材料的缺陷更加敏感，这是因为疲劳有更大的选择性，几乎总是在机件材料表面缺陷处发生。含碳0。71%的钢。显微组织为珠光组织和索氏组织时其抗拉强度分别为945MPa和961MP.,后者比前者高1.7%;但他们的旋转弯曲疲劳强度分别为378MPa和418MPa，后者比前者提高10%,与抛光的表面相比，垂直于外力方向的试样表面机加工刀痕可使金属的疲劳强度降低15%〜20%,但这种刀痕对其抗拉强度没有明显影响。疲劳寿命受载荷历程影响。拉伸应力应变曲线在实验中未受到载荷史的影响；疲劳失效则不同，过载损伤会导致疲劳强度的下降，但一定的过载也会延缓疲劳裂纹的扩展。在《典型零件的

4、热处理》中对影响接触疲劳强度的某些物理冶金因素2、钢材的纤维流向表1的实验数据给出了钢材的纤维流向对接触疲劳强度寿命的影响钢材的纤维流向对接触疲劳强度寿命的关系类型工作面与纤维流向夹角寿命比I0°2.5II45°1.8III90°1.0表2喷丸对汽车变速箱渗碳齿轮弯曲疲劳及接触疲劳的影响弯曲疲劳试验接触疲劳试验喷丸寿命范平均寿寿寿命范围平均寿寿工围周次命周次命周次命周次命艺(X106)(X106)比(X106)(X106)比不喷0.167〜0.7513.15〜4.413.851.00丸一般喷丸0..832.16〜2.762.463.281.88〜2.212.080.54加强喷丸2.19〜4.4

5、13.244.324.89〜5.205.061.31在《工程材料断裂与疲劳》五・(二)疲劳失效的特点(1)疲劳断裂表现为低应力下的破断疲劳失效远底于材料的静载极限强度甚至远底于材料屈服强度下发生对于金属材料相应于IO?周次的旋转弯曲疲劳强度。山与抗拉疲劳强度Ob之比列于表3由于拉压疲劳强度0tc约等于0.8ob则otc/Ob更低些。大都数工程塑的料疲劳强度与抗拉疲劳强度相比只有0.2〜0.35表3材料0tc/0b钢0.35-0.6铸铁0.3—0.5铝合金0.25—0.5镁合金0.3—0.5铜合金0.25—0.52、疲劳破坏宏观上无塑性变形因此与静载荷作用下材料的破坏相比，具有更大的危险性但是对

6、于金属材料,疲劳本质上属于韧性断裂Ob=588〜1176MPa；ob/os=50%〜60%；5=10%〜20%；ak=49〜147(J/cn?)os=343〜980MPao_i=343〜588MPa甲=40%〜50%HB=170〜32040号钢调质与正火性能比较热处理MPa%MPas5(%)(%)ok/(J/cm2)正火563.5306.719.936.367.01调质583.1339.130.065.4136.9提咼值绝对值19.632.310.129.169.69相对值（％）3.8410.5550.180.0104.0中碳结构钢经调质处理后其力学性能为不同应力状态下的疲劳强度（材料性能学-

7、北京工业大学）实验表明，弯曲、扭转和抗压疲劳强度存在以下关系式:钢o_lp=0.85o.1铸铁o_lp=0.65o_!钢及轻合金t.1=0.55o.1铸铁t.^0.800.!式中：O-Ip为对称压力疲劳强度；T一1为对称扭转疲劳强度；0一1为对称弯曲疲劳强度。同种材料的疲劳强度O一i>O_ip>J1。因为弯曲疲劳时，试件截面应力分布不均匀表面应力最大，只有表面层才产生疲劳损伤，而拉压疲劳时，试件截