汽车发动机曲轴疲劳试验方法

研究了汽车发动机曲轴弯曲疲劳、扭转疲劳试验方法,重点介绍了试验设备、试验方法、试验评价等内容,为产品开发及生产检验中评价曲轴的可靠性提供技术支持。     

某发动机曲轴断裂分析

某直列六缸发动机在台架试验中发生曲轴断裂的情况,通过检测确定硅油减振器已失效;为了确定硅油减振器失效与曲轴断裂的关系,搭建了发动机动力学模型对曲轴在可靠性试验台架上的工作状态进行模拟,分析比较了在硅油减振器正常和失效情况下曲轴的负荷情况及相应的疲劳可靠性差异。通过分析确定发动机曲轴断裂的主要原因是硅油减振器失效;在减振器失效后曲轴长时间在轴系扭转共振点附近全负荷运行,振动产生的动力学载荷使曲轴承受的负荷已超出其疲劳强度的限值,发生断裂;对硅油减振器改进后,经过多轮可靠性台架试验,没有再发生曲轴失效的情况。     

曲轴弯曲疲劳断裂分析

从曲轴受力形式、结构、刚性和弯曲应力等方面，分析探讨了曲轴的磨损与弯曲疲劳的关系。对于典型的弯曲疲劳案例，找出了关键的影响因素和分析方法。     

汽车发动机气门弹簧失效分析

为了分析和研究汽车发动机气门弹簧断裂件的断裂原因和机理,对其进行了全面检测,包括断口形貌和金相组织的观察,化学成分分析,硬度、非金属夹杂物级别和喷丸覆盖率的测试等。结果表明,该气门弹簧件的断裂为扭转正应力疲劳断裂,疲劳源萌生于弹簧内侧次表层的夹杂物处,夹杂物与基体弹性模量的差异以及夹杂物形状的不规则是导致疲劳源萌生的主要原因。     

基于有限元的内燃机曲轴疲劳强度分析

内燃机曲轴轴颈的过渡圆角处是应力高度集中部位,是疲劳裂纹的最先形成位置,因此曲轴圆角是曲轴设计时需要重点关注的部位。文章采用NASTRAN软件对某发动机缸体进行模态缩减,利用EXCITE-PU软件进行动力学分析,再通过N-soft软件进行圆角的疲劳安全系数分析。结果表明,通过增加圆角半径的方式可以解决曲轴的断裂问题。     

浅析曲轴折断的原因

曲轴由于制造工艺上的缺陷或使用维修不当,可能会出现折断故障,曲轴折断是发动机的严重事故。 1.曲轴折断的基本规律 大量事实证明,使用中曲轴断裂形式多为轴颈两相邻圆角交接的曲柄臂处,发生双向弯曲疲劳。断裂部位多见于连杆轴颈圆角与曲柄臂连     

涡轮增压器旁通放气阀杆疲劳断裂研究

针对某型涡轮增压器旁通放气阀杆断裂故障,对断口进行了分析,确定了放气阀杆断裂为双向弯曲疲劳失效。在此基础上,运用有限元方法对放气阀杆断裂的失效机理进行了分析,并给出了相应的改进措施。研究表明,由于放气阀的一阶固有频率过低,落在发动机振动激励频率范围之内,很容易引起放气阀杆共振而发生疲劳断裂。建议对放气阀杆进行改进设计以提高其一阶固有频率;同时,结合发动机工作剖面,在设计阶段对放气阀进行动态设计。     

球铁曲轴的复合强化——离子氮化+圆角液压

我厂生产的6130×150柴油机,最大功率200马力,最关键的零件是曲轴。它不仅承受交变载荷,且高应力集中,故要求该曲轴具有很高的弯曲疲劳强度和扭转疲劳强度。由于此曲轴原来是6120×140柴油机上的,后柴油机改型,缸径加大,冲程加长,但曲轴尺寸仍未改变。这样相对的强度降低了约7.0%,安全系数不足,经计算(1)仅0.94。一般认为在1.3～1.6范围内是安全可靠的。显然强度不足,而在发动机运行中也曾发生过疲劳断裂现     

曲轴圆角滚压强化

曲轴在工作时受力复杂,又承受交变力矩和扭矩。主轴颈与柄臂过渡圆角处产生应力集中。根据对曲轴进行动应力测量表明:当发动机处于最大扭矩工况时,在过渡圆角处的最大弯曲应力占80％,而扭转应力仅占20％。从曲轴断裂实例的统计分析,柄臂处的弯曲疲劳是它的主要破坏形式。滚压强化圆角能提高它的强度,而且又是一种比较合理而经济的工艺方法。     

感应淬火对38MnVS6曲轴弯曲疲劳性能的影响

为验证感应淬火对38Mn VS6非调质钢曲轴疲劳性能的提升作用,通过圆角及轴颈感应淬火处理对曲轴表面进行了强化,曲轴弯曲疲劳台架试验结果表明,其99.99%存活率的弯曲疲劳极限相对于不强化的曲轴提高了68%,优于原调质钢曲轴。结合曲轴成品取样获取的非调质钢锻态性能数据和CAE计算结果,基本判断38Mn VS6感应淬火曲轴满足该曲轴的静力学强度要求和疲劳性能要求。     

圆角滚压球铁曲轴在柴油机中的应用研究

通过试验，确定了某增压中冷柴油机球铁曲轴毛坯材质和滚压工艺参数。弯曲疲劳试验及发动机台架试验表明，球铁曲轴用于该发动机是安全可靠的。确定了批量生产工艺流程，并实现了批量装机。     

发动机进气门失效分析

针对某发动机进气门早期疲劳断裂问题,进行了材料、热处理质量、加工精度、断裂性质等多方面的分析,最终确认该批气门的早期疲劳断裂原因与其锁夹槽部机械加工粗糙度较差产生的应力集中有关。     

内燃机零件疲劳断裂的快速诊断

基于对零件疲劳断裂断口进行的分析,在不采用电子显微镜的情况下,建立了一套零件疲劳断裂的快速诊断体系,可以快速查找发动机零件断裂原因,及时整改和预防零件故障。     

几种先进结构的发动机曲轴减振器

汽车发动机曲轴是一个非常重要的部件,它的制造工艺复杂,质量要求高。当发动机工作时,曲轴的振动主要为扭转方向的振动,同时弯曲方向也可能产生振动。如何降低曲轴的振动,是发动机曲轴设计的重要内容之一。减少曲轴振动常用的手段是在曲轴前端安装减振器。目前在汽车发动机曲轴系统中广泛应用的是橡胶阻尼式单级扭转减振连接件；     

SMA沥青混凝土断裂与疲劳性能试验研究

主要分析SMA沥青混凝土的断裂与疲劳性能.采用小梁三点弯曲试验分析不同温度(-10～60℃)对SMA沥青混凝土弯曲强度、最大弯曲应变、弯曲劲度模量和断裂应变能密度的影响,同时采用小梁四点弯曲试验研究其疲劳性能.试验结果表明SMA沥青混凝土各项力学性能呈明显的温度依赖性,其疲劳寿命可采用典型的沥青混合料疲劳模型进行预估,...     

国产42CrMo调质钢曲轴的开发

通过分析进口42CrMoS4调质钢曲轴的原材料、显微组织和力学性能,结合国外锻造曲轴毛坯的调质工艺,进行锻坯热处理工艺调试,开发出国产42CrMo调质钢曲轴毛坯;曲轴毛坯经机加工为成品曲轴并进行曲轴弯曲疲劳试验、发动机台架和整车耐久可靠性试验的验证,确定国产42CrMo调质钢为中等缸径高速柴油机曲轴用材。     

复合材料发动机机体的弯曲疲劳及微观损伤

对复合材料发动机机体的弯曲疲劳进行了试验研究，探讨了玻璃纤维增强酚醛树脂机体材料的疲劳损伤，以刚度下降为设计准则来描述疲劳损伤参数及预测寿命，对疲劳断口进行了ＳＥＭ观察，确定疲劳断裂破坏机理，为复合材料发动机机体的设计奠定了基础。     

部颁标准“汽车发动机曲轴弯曲疲劳台架试验方法”刍议

从已积累的数据和工程要求出发,对部颁曲轴弯曲疲劳试验标准(JB3258)中有关样品数量、试验装置及规范等问题进行了分析与讨论,提出了修改意见,并着重指出:要使我国曲轴疲劳试验工作进入国际先进行列,关键是大力推广使用先进的电动谐振式曲轴疲劳试验系统。     

汽车前轴早期疲劳断裂的失效分析

阐述了某汽车前轴的垂直弯曲疲劳试验。在对试验结果进行了全面分析的基础上，对该车前轴早期疲劳断裂问题提出了行之有效的改进措施。     

发动机球铁曲轴扭转疲劳强度的试验研究

通过某六缸柴油机曲轴的单拐扭转疲劳试验，考察了结构和表面处理工艺对球铁曲轴扭转疲劳强度的影响。结果表明，当连杆轴颈的空心度不大于0．49时，轴颈空心对曲轴的扭转疲劳强度无明显影响；油孔出口结构设计不当将严重损害曲轴的扭转承载能力，它可使零件扭转疲劳极限下降的幅度达30％；表面感应淬火显著降低曲轴的扭转疲劳强度，而离子氮化的作用不明显。