某重型载货汽车变速器齿轮失效分析

为解决某重型载货汽车变速器开发试制阶段副箱齿轮失效的问题,采用化学分析、机械性能检验分析、齿面分析、断口分析、电镜和能谱分析等方法,对副箱齿轮进行失效分析。分析结果表明,副箱被动齿轮的开裂性质为典型的疲劳开裂,疲劳源位于次表面夹杂物聚集区。导致该齿轮疲劳断裂的原因主要是齿轮偏载、齿顶齿根干涉以及轮齿次表面有夹杂物。     

某乘用车手动变速器齿轮失效分析

为解决某乘用车手动变速器开发试制阶段台架试验中倒挡惰轮断齿失效的问题,先后采用元素含量检测分析、热处理质量检验分析、断口分析、齿轮啮合区分析、扫描电镜检测及能谱分析等方法,对失效的倒挡惰轮进行失效分析。分析结果表明,该倒挡惰轮的失效形式是一种典型的剪切疲劳开裂,断口裂纹的疲劳源位于偏载齿面节圆部位次表面的夹杂物聚集区。导致该齿轮剪切疲劳断裂的原因主要是轮齿次表面有夹杂物、载荷过大以及齿轮偏载。     

正交异性钢桥面U肋与面板内焊连接疲劳性能试验

正交异性钢桥面板具有结构自重小、承载能力强、装配程度高等优点,已被广泛应用于世界各地大跨度桥梁工程中;然而由于正交异性钢桥面板焊接结构复杂、应力集中明显以及直接承受车轮荷载的反复作用等因素,其U肋与面板单面部分熔透焊缝连接处容易产生疲劳裂纹。为寻求改善U肋与面板单面部分熔透焊缝连接疲劳性能的方法,该文对U肋与面板采用单面部分熔透焊缝连接(单缝连接)与采用部分熔透焊缝和内部贴角焊缝组合连接(双缝连接)的5组共10个试件开展了疲劳试验,对比分析各试件的疲劳寿命和开裂形式,发现增加U肋内部贴角焊缝可以大幅提高U肋与面板连接的疲劳寿命。     

汽车齿轮电子束焊接变形控制方法研究

电子束焊接作为一种新型的焊接工艺在齿轮加工中得到越来越广泛的应用,虽然其焊接变形相对较小,但对于结构特殊的精密零件,其焊接变形还是无法完全满足产品设计要求。本文根据电子束焊接工艺特点,从改变电子束焊接工艺过程出发,分别采用调整焊接参数、改变焊缝配合性质、优化焊接熔深、完善工艺方案等措施,以减小电子束焊接变形。试验证明,采取以上措施后焊接件同步器结合齿圈翘曲变形从0.3~0.5 mm缩小至0.05~0.08 mm,全面满足了特殊齿轮件的焊接需求。     

激光焊接技术在IVECO变速箱齿轮总成焊接中的应用

本文对变速箱倒档齿轮总成激光焊接进行了研究。分析了激光输出功率、焊接速度对焊缝熔深、熔宽的影响，并提出了合理的工艺参数范围。     

正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治

为给正交异性钢桥面板的疲劳裂纹处治提供参考,对桥面板与闭口肋、竖向加劲肋焊缝连接部位及纵肋与横肋的焊缝相交部位的疲劳损伤进行了研究。研究结果显示:重交通量及大型重车荷载是钢桥面板疲劳损伤的主要原因。桥面板与闭口肋相交的焊缝部位的疲劳损伤主要有焊缝走向裂纹和钢桥面板纵向裂纹。钢桥面板纵向裂纹可通过红外线和超声波等手段进行检测。针对钢桥面板疲劳损伤类型可采取多种处治措施,其中焊缝走向裂纹可采用确保熔深、换肋、桥面板SFRC铺装补强、焊接修补等措施进行修补,钢桥面板纵向裂纹可采用加大桥面板厚度、设止裂孔、焊接修补等措施进行修补。     

某驱动桥组合式桥壳焊接参数设计

本文以某轻型驱动桥组合式桥壳为研究对象,在垂直方向疲劳强度满足台架试验要求的前提下,参照国际先进试验标准进行纵向方向疲劳强度试验,发现套管开裂现象。针对套管开裂问题,本文从套管及焊缝处的化学成份、金相组织、硬度、熔深等方面系统进行了检测分析,得出此处焊接未焊透是其开裂的主要原因,对焊接参数进行了改进设计并再次验证,试验结果表明,改进后的套管与支架焊接处未出现开裂,改进设计的措施是合理的。     

四冲程柴油发动机活塞疲劳开裂分析

针对四冲程柴油发动机活塞开裂问题,运用失效分析方法,开展了活塞断口宏观、微观分析和金相组织分析。根据断口形貌及金相组织分析,结合理论知识,分析确定了活塞开裂的主要原因,即活塞开裂属于机械应力性质的疲劳开裂,裂纹的萌生均表现出对活塞销支座边缘与薄壁之间的R角不合理的敏感性。     

汽车后扭力梁开裂原因分析及解决措施

存后扭力梁开发过程中,扭力梁本体和扭力梁加强件之间焊缝的收弧引出段在扭转疲劳试验中发生早期开裂,对早期开裂原因进行了分析,制定了解决措施,满足了产品质量要求。     

轻型车后悬架减振器支架失效有限元分析

针对某轻型车在环路道路试验过程中后悬架减振器支架发生开裂的问题,对失效的后悬架减振器支架进行了宏观观察、断口形貌观察和零件材料理化检验,推断出零件失效原因。运用有限元分析技术对零件的受载情况进行模拟分析,后悬架减振器支架受到沿减振器轴上下和弯扭的交变载荷作用而产生疲劳,疲劳源主要位于焊接缺陷处;零件材料满足设计要求。另外,有限元分析结果表明,焊缝和基体上的等效应力最大值已经接近或超过了相应材料的屈服强度,不能满足零件安全使用的条件,建议提高零件设计时材料的强度级别,同时必须控制焊接工艺。     

汽车减振器支架焊缝疲劳寿命优化设计

为解决某型汽车减振器支架在道路试验中发生开裂的问题,通过整车多体动力学分析进行悬架多工况载荷提取,并结合焊缝S/N疲劳曲线进行减振器支架寿命分析。在对优化前后的减振器支架进行分析的基础上,根据焊缝疲劳和强度对其进行结构改进设计和实车路试验证。结果表明,优化后的减振器支架在后续路试中未发生失效开裂,说明基于悬架多工况下的结构焊缝疲劳和强度分析具有很好的可靠性和适用性。     

变速器齿轮激光焊缝与性能匹配研究

针对汽车变速器齿轮总成激光焊缝深度(焊深)、焊缝形状、焊缝强度、焊接齿轮扭矩、焊接变形等进行试验。研究了焊深与齿轮扭矩、变形的关系及变形控制问题。结果表明,焊深增加,齿轮承受扭矩增加,同时变形增大,变形规律发生变化。根据齿轮总成结构和性能要求,制定相应措施,使焊深、扭矩、变形控制合理匹配。     

基于Ncode疲劳分析的路试车PTC支架开裂问题研究

为了解决路试车辆前机舱内PTC模块安装支架在路试中发生断裂的问题,对PTC支架进行了相关分析与研究。基于Nastran对PTC支架进行了5种行驶工况下的强度分析;基于Nastran对PTC支架进行了模态分析;基于Ncode对PTC支架进行了振动疲劳分析;PTC支架的强度、模态与疲劳分析结果表明,引起该支架开裂的原因为Y向支撑不足导致的疲劳损伤开裂,基于此原因对结构进行优化并验算;对优化后的支架进行试验验证。     

钢箱梁U肋嵌补段疲劳开裂机理与养护措施研究

某大型悬索桥为主跨1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,加劲梁采用扁平流线型分离式双箱。近2年在正交异性板钢箱梁顶板U肋嵌补段发现焊缝开裂状况,为研究及处治该病害,采用大型有限元程序ANAYS进行局部仿真计算,分析焊缝开裂后的应力分布规律、影响范围。结果表明:重车轮压的疲劳荷载、施工焊接质量等是嵌补段焊缝开裂的主要原因;钢箱梁顶板U肋嵌补段焊缝开裂会对邻近结构抗力产生影响,U肋嵌补段开裂使相邻U肋嵌补段焊缝应力增加11.8%,使U肋与顶板之间焊缝主拉应力增加57%,使邻近位置的横隔板弧形缺口主拉应力增加6%。根据分析结果建议尽早处治焊缝开裂问题,短期养护措施推荐在低应力区打止裂孔和设置临时支撑架,长期养护措施建议刨去已开裂焊缝后补焊、嵌补段整体切割后补焊和改用高强度螺栓连接方式。     

汽车排气催化器支架断裂分析

针对排气催化器在发动机台架试验中发生的支架失效问题开展研究,通过材质分析、断口宏观/微观形貌观察及焊缝金相分析,确定零件的失效模式和原因。结果表明：排气催化器支架焊缝焊根未焊透,导致焊缝连接强度降低,引起焊缝开裂。建议改进排气催化器支架焊接工艺,避免产生焊根未焊透缺陷。     

提高解放牌载货汽车后桥齿轮疲劳寿命的试验及分析(上)

要提高解放牌载货汽车后桥齿轮的疲劳寿命,控制齿轮热处理变形、提高齿轮传动的精度是一个重要的环节。本文着重研究改善后桥减速器的薄弱环节——一对圆柱斜齿轮热处理变形问题。工作中,设计制造了一套从动圆柱斜齿轮专用的新型压淬装置。通过采取压淬工艺,减小齿轮热处理变形;以此为基础、在基本上不改变从动圆柱斜齿轮在机械加工后的各项参数的前提下,通过对主动圆柱斜齿轮在精加工剃齿中,根据渐开线圆柱齿轮啮合的原理,对其齿形、螺旋角及齿长方向的鼓形量进行微量调整,改变热处理后齿轮啮合的几何形状及位置。籍以保证该对齿轮良好的传动状态,从而也为改善一对螺旋锥齿轮工作时受力的状态创造了有利条件,使整个后桥减速器齿轮疲劳寿命得以提高。台架试验的结果循环次数平均达到178万次。此外,主要是从渐开线齿轮传动的基本原理及其传动的精度对齿轮疲劳寿命的影响出发,通过几何尺寸的测量和宏观低倍放大,光学显微镜及扫描电子显微镜观察等方法,对台架试验后的齿轮进行了较详尽的分析。     

纵肋与顶板新型双面焊构造细节疲劳性能研究

正交异性钢桥面板疲劳开裂问题突出,其中纵肋与顶板传统单面焊构造细节疲劳开裂危害严重,为提升其疲劳性能,通过引入最新自动化焊接技术发展了纵肋与顶板新型双面焊构造细节。为明确其疲劳性能的关键问题,基于等效结构应力法进行了研究：首先对纵肋与顶板新型双面焊构造细节各疲劳失效模式的等效结构应力影响面进行深入分析,确定了构造细节的主导疲劳失效模式;在此基础上,研究了熔透率和焊缝几何尺寸对其疲劳性能的影响。研究结果表明：在纵向移动轮载作用下,纵肋与顶板新型双面焊构造细节的主导疲劳失效模式为顶板外侧焊趾起裂并沿顶板厚度方向扩展;对于该主导疲劳失效模式和焊趾起裂各疲劳失效模式,熔透率的影响不显著;对焊根起裂各疲劳失效模式而言,熔透率是关键影响因素,随着熔透率的增加焊根起裂各疲劳失效模式的等效结构应力幅值呈降低趋势,当熔透率达到75%时,其等效结构应力幅值均处于较低水平,此时纵肋与顶板新型双面焊构造细节的疲劳性能主要由焊趾起裂的各疲劳失效模式所控制;焊脚尺寸是纵肋与顶板新型双面焊构造细节疲劳抗力的另一关键影响因素,适当增大焊脚尺寸可有效降低焊趾起裂疲劳失效模式的等效结构应力幅值,进而提升焊趾起裂疲劳失效模式的疲劳性能。     

微型车一挡齿轮断齿分析

针对某微型车变速器一挡齿轮在运行9100～9600kma,l发生断裂的问题,对断裂齿轮进行了断口观察及其化学成分、表面硬度、心部硬度和金相组织的检验。结果表明,一挡齿轮断裂为疲劳断裂,疲劳源位于齿根处,此处表面残留着较深切削刀痕,并不断扩展,因而引起交变弯曲疲劳断裂。采用改进一挡齿轮结构设计、机械加工过程中保证一挡齿轮齿根处质量等措施能预防齿轮发生断裂。     

汽车传动件弧焊技术研究

作为汽车内部关键的零部件，传动件通常采用MAG焊接方法。然而，该部件的故障表现往往为焊缝开裂。虽然随着技术的不断进步，焊缝强度有所提升，但整体质量仍无法满足市场需求。本论文以传动齿轮为研究对象，针对焊缝疲劳强度进行研究，并提出多项改进措施并进行大量试验，旨在解决传动齿轮焊缝开裂问题，实现汽车整体寿命的进一步提升。     

厚板单边Ⅴ型坡口对接焊缝熔深控制方法

文章对25 mm厚度单边Ⅴ型坡口对接焊缝熔深的影响因素进行工艺试验,通过对影响熔深的不同焊接参数相互匹配后焊接试样,得出关键影响因素线能量和焊丝指向,进而分别对线能量和焊丝指向的不同水平进行焊接测试,通过金相检验的方式验证有效熔深、缺陷水平和外观质量,得出控制厚板单边Ⅴ型坡口对接焊熔深控制的不同参数和最佳参数范围,明确控制参数办法和实施措施,保证对接焊缝的有效熔深,并应用于生产过程,提高产品质量,减少售后故障损失。