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机械社区»论坛 › 求助/理论/基础/乐园/外语 › 具体求助 › 轴受力断了，可是这个受力最大值应该怎么计算呢？ ...
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楼主: wjxfchina

轴受力断了，可是这个受力最大值应该怎么计算呢？

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wjxfchina
 楼主| 发表于 2013-12-5 11:53:59 | 显示全部楼层
wjxfchina 发表于 2013-12-5 11:36
. j( |$ @2 L- ?# i3 |是伺服联轴器，不是刚性的。
8 \, y2 d1 n$ ]3 Y# z- x' x! ~$ H
有可能是不同心造成的或者是疲劳，我现在主要的困惑是，如果此轴是安装按同心的说话，这个轴能在此环境下使用多长时间，或者说转速提高了，能使用多长时间，这个我计算不出来啊。
% |, S) T" E* P$ f

点评

茉莉素馨
这个随便找本机械设计的书上，应该都有写吧。记得当时做毕业设计的时候，还要求算过的，都是套公式，不过现在都不算了... 按手册上写的计算，具体准不准，不好说，就当参考一下吧。  发表于 2013-12-5 13:21
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wjxfchina
 楼主| 发表于 2013-12-5 11:54:59 | 显示全部楼层
gxh00001 发表于 2013-12-5 11:50
) _1 ?. T% e( B9 r+ H0 N工作一年，正反转   疲劳破坏的可能性大

# q+ ^& f; b0 K# Y  I7 C问题是别的客户处用的还可以啊，有些多有三年了，此处也没有问题。
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houyongfeng
发表于 2013-12-5 12:18:03 | 显示全部楼层
看得不是很清楚，你有兴趣的话可以先算算切应力，扭转角是否满足要求！如果你不热处理，你可以试着换换材料！
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zerowing
发表于 2013-12-5 12:19:12 | 显示全部楼层
胡说两句。
& ?- a% R6 I$ o1 B" p0 k1。从第一张图看，不像是疲劳断裂。疲劳断裂应该有分明的三区，且最后一定能看到瞬间断裂区的不规则断口。7 Q( p# \+ D0 G" A
2。如果排除疲劳可能，那么很有可能是美国的哥们超载运行了。
* }0 e9 _: d# z. A/ T0 n4 J以上，胡言两句，仅供参考。

点评

茉莉素馨
感觉那个锥形，是不是和轴受到弯矩有关？感觉扩展区应该就是同心圆，最后的瞬断区应该就是那个圆心附近，就是圆锥的顶部被削去的那个位置？  发表于 2013-12-5 14:20
茉莉素馨
前辈们的分析好精彩啊，似乎断裂一般都是由于位错运动造成的，而且晶粒是不会随着工作时间增加而粗化的。  发表于 2013-12-5 13:59
LIAOYAO
韧性材料疲劳后会有脆性化的趋势，是因晶粒粗大化的结果。 轴径磨损后更加剧交互应力值，使得原本设计是简支梁，而在使用中却成了悬臂梁。  发表于 2013-12-5 13:47
zerowing
LIAO大的意思是轴径磨损后形成的应力集中疲劳，对吧。那么为什么断口会是锥形呢？这个是我不明白的关键点。还是说本身韧性材料疲劳断裂就是看不出三个区的。  发表于 2013-12-5 13:42
LIAOYAO
照片的情况已经表明这种疲劳断裂的典型。断口有锥形和受剪力有关。 如果是过盈装配则断轴之左侧表面就不该有局部锈蚀痕迹。  发表于 2013-12-5 13:40
zerowing
我不晓得了。所以，我才感觉不像是疲劳断裂。倒像是过载屈服后形成的边扭边屈服，最后在中间部分直接断裂。所以，从侧面看，很难看出分明的区域来。哈哈，胡猜的，看看LIAO大怎么解释吧。等待学习  发表于 2013-12-5 13:39
LIAOYAO
韧性材料在正反转之交变应力下，晶粒随着工作时间增加而粗大化，最要命的是轴承非过盈装配，在同步带的拉扯后，轴承内圈开始跑位，之后轴径被逐渐磨出沟槽后间隙就更大，最终导致疲劳断裂。  发表于 2013-12-5 13:37
茉莉素馨
前辈，那个端口仔细看好像是锥形的~ 大概是什么原因呢  发表于 2013-12-5 13:32
zerowing
LIAO大，如果是疲劳断裂，为什么断口如此平滑呢？一般疲劳断裂不应该是有分明的3个区吗？楼主的这种情况在金相上是如何形成的呢？  发表于 2013-12-5 13:24
LIAOYAO
除非楼主能调出轴进料之原始检验数据，否则就无法从现有的资讯找到问题症结点。  发表于 2013-12-5 13:11
LIAOYAO
是疲劳断裂。设备是正常使用，木有超载运行。主因是轴承与轴非过盈配合，图纸是k6公差，而断轴实际尺寸非k6，而可能是h以下的配合。  发表于 2013-12-5 13:10
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机械鼠
发表于 2013-12-5 12:19:31 | 显示全部楼层
美国人就是能 zhuǒ
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虾米游海
发表于 2013-12-5 12:35:14 | 显示全部楼层
正转，反转，周期还如此短，典型的容易疲劳失效的应用场合，而且又是从截面突变处断裂，也符合应力集中容易产生裂纹的情况9 y, Q; n7 O. {
8 H- C' e$ l7 T+ j6 [7 \
别的客户能用3年，这个只用了一年，那很可能是使用频率不一样，你先调查清楚他们各自的使用次数和频率，另外他们的负荷也会不一样，比如美国这个输送的重量大，这样寿命也会不一样

点评

wjxfchina
谢谢，主要那个台阶是轴承位，不好圆角过渡，可能还是结构上有问题，但一下子还想不出什么好的改进方式，断的轴头是与伺服连接的，所以此处没法再大  发表于 2013-12-5 13:20
虾米游海
另外你的工作图里台阶处没有圆角等降低应力集中的措施  发表于 2013-12-5 12:38
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LIAOYAO
发表于 2013-12-5 12:52:04 | 显示全部楼层
轴承跑内圈造成轴上的轴承位磨损，之后间隙大了，变成反复作用的疲劳工况，最终就是因疲劳加应力使得轴断裂。# [. W" ~0 i( d& `4 T- R* m$ v

, I9 a4 Q. |& ]8 _+ s0 [) ^用了一年不到就断了。 从这里可以推测工作力不大。

点评

茉莉素馨
哈哈，前辈认真了，谢谢！  发表于 2013-12-5 14:42
LIAOYAO
喔！那俺搞错了。在这里郑重的向阁下道歉。  发表于 2013-12-5 14:30
茉莉素馨
前辈不会把我当女孩了吧？额，其实好多时候大家都会误解的~ i'm a boy`  发表于 2013-12-5 14:23
LIAOYAO
就算你这根断轴是有处理过，在美国客户这部机而言，结果还是会断轴。  发表于 2013-12-5 13:43
wjxfchina
有可能是这个结果，因为我中午的时候我问过一些别的客户，他们用的频率也比较高，但是还没有出现此问题，所以我在想，轴是不是处理过会好些。  发表于 2013-12-5 13:28
LIAOYAO
断轴之左侧表面有锈蚀，更可以判定轴装配时是过渡配合。断是很正常的结果。  发表于 2013-12-5 13:00
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茉莉素馨
发表于 2013-12-5 13:00:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 茉莉素馨 于 2013-12-5 13:06 编辑 2 [+ j9 C$ i5 u% `3 L- b
8 Y$ R9 n( `* }; O  h- j0 H0 P( O+ {
悬臂上的载荷可能有过载，或者悬臂的质量在使用中人为加大了，造成惯性力增大。! v" n8 C8 U5 [  R
这样的运动方式，使轴一面总是受拉，一面总是受压，受拉的那边再有点裂纹和缺陷，不断才怪。
: d5 K7 B, o+ x* y4 p而且从图片上看，你轴断的地方，就是载荷最大的地方，也是应力集中最大的地方。
  ?9 R  D  U' A2 X( B4 P% j这个轴受弯扭载荷，如果以后设计，不嫌麻烦的话，可以设计一个卸载结构，把弯扭载荷分开。# Z+ Q& X: k7 H" q) _9 J) ?, W/ B
看图片，像是扭转疲劳破坏的。
1 D) k+ }/ E: k9 [/ ?- n" W7 ^" t  h( Z) v# Z7 ^3 H
断裂不像是脆性的，应该是韧性疲劳断裂。* H7 y; n% z6 {% T3 Y
再有，如果能让轴的每一个部分都均匀受力，就是让轴做整周运动。
  p5 g. }! n5 @( B3 \  o0 O* T

点评

LIAOYAO
郑重的向阁下道歉。  发表于 2013-12-5 14:40
茉莉素馨
可以定期维护一下，松开同步带的预紧，让轴旋转半圈，然后再安装好，个人感觉这样可以在一定程度上增加轴的寿命。如果可以的话~  发表于 2013-12-5 13:30
wjxfchina
奇怪刚才的点评怎么不见了，  发表于 2013-12-5 13:30
wjxfchina
此机构是伺服回来牵引，行程比较短，目前的方式那个轴没办法整圈转动，我再仔细想想，谢谢。  发表于 2013-12-5 13:26

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LIAOYAO + 1 妹妹的知识也蛮杂的。

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~~Believe~~
发表于 2013-12-5 13:14:00 | 显示全部楼层
轴应力过大，没有做到力学分析" T3 c6 [4 C, b

点评

wjxfchina
有什么好的建议吗，比如此场合轴应该热处理，调质？谢谢。  发表于 2013-12-5 13:29
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~~Believe~~
发表于 2013-12-5 13:55:38 | 显示全部楼层
就用现在的材料加大他的直径，柔性和刚性1:1( v% j7 {+ v, E3 I( g
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