鋁合金彈性聯軸器的斷裂失效分析
聯軸器是用來聯接主動軸和從動軸,使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件,具有較好的柔韌性和抗沖擊性,即使在高速下也能平穩運轉并能承受較大的土作量。在高速重載的動力傳動中,聯軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態性能的作用。在交變載荷的作用下,聯軸器易發生斷裂、蜂窩等現象,其失效原因主要是設計不良、制造質量差以及安裝不當等。為了探究聯軸器失效原因,對軋機聯軸器的失效進行了分析,結果表明,聯軸器由于設計不當,在工作的過程中產生應力集中,導致疲勞失效,發現聯軸器系統中疲勞裂紋的萌生點發生在焊縫處,因此對焊接過程應有嚴格的要求。馬肇基等針對通風機彈性聯軸器在生產中頻繁出現斷裂的現象進行了分析,研究發現是因為聯軸器設計不當以及裝配誤差導致強度降低。
1)該彈性聯軸器的斷裂模式為疲勞脆性斷裂。
2)該彈性聯軸器斷裂失效的主要原因是由十聯軸器本身存在加土刀痕,在應力集中處產生微裂紋(即裂紋源)。
3)材料中51兒素的含量偏高,產生脆硬相,使得聯軸器韌性下降而脆性增加,在交變載荷的作用下,導致裂紋擴展,最終發生疲勞斷裂。因此在選擇材料時應嚴格把關材料的質量。
4)聯軸器表面殘留的加土刀痕是導致裂紋產生的主要原因,可以通過選擇合適的加土方法,提高聯軸器的表面質量,并在裝配前嚴格檢查其表面質量,避免出現加土缺陷。