油泵凸輪軸斷裂失效分析及對策.pdf

1、該文運用失效分析程序圖及失效分析魚骨圖的方法,從原材料、加工工藝過程和設計強度等角度出發(fā),對油泵凸輪軸的疲勞斷裂失效原因首次進行了詳細剖析并提出了一些相應的改進措施.通過宏觀和微觀斷口分析,確定凸輪軸的斷裂性質為旋轉彎曲扭轉復合疲勞斷裂.冷加工過程中鍵槽部位的加工尖角和熱處理過程中在鍵槽表面滲層中產(chǎn)生的網(wǎng)狀碳化物直接導致了疲勞裂紋的萌生;由于錐體部位的加工精度太差致使凸輪軸與提前器兩錐面貼合面積小于技術要求,導致由錐面貼合產(chǎn)生的摩擦力不

2、能滿足傳遞扭矩的要求,使兩錐面產(chǎn)生相對運動,致鍵槽受力,從而加劇了已在鍵槽尖角處萌生的微裂紋擴展.應力計算表明,凸輪軸錐體鍵槽上方處所受的應力較大,再加上冷熱加工缺陷在鍵槽處引起的應力集中,所以錐體鍵槽上方處最容易萌生疲勞裂紋并快速擴展.這也就是疲勞斷裂主要發(fā)生于該部位的原因.熱處理淬火工藝不當,心部組織中出現(xiàn)大量的未溶鐵素體,羽毛狀貝氏體和魏氏組織等異常組織,也會使凸輪軸的疲勞強度及心部韌性急劇下降,促使疲勞裂紋快速擴展,最終導致凸輪