クランクシャフト破損の品質上の理由

2022-02-18


クランクシャフトは、自動車エンジンのクランクシャフト、船舶用エンジンのクランクシャフト、産業用ポンプのクランクシャフトのいずれであっても、回転過程で交互の曲げ荷重と交互のねじり荷重の複合作用を受けます。クランクシャフトの危険な部分、特にジャーナルとクランクシャフトの間のトランジションフィレット。この時点で応力が集中するため、クランクシャフトが破損することがよくあります。したがって、使用条件では、クランクシャフトが動作中に破損しないように十分な強度を備えていることが必要です。現在、ショットピーニングによるクランクシャフトの耐疲労性の変化は広範囲に広く使用されており、その効果は十分に満足されている。

従来のローリングプロセスの欠陥と比較して、つまりクランクシャフト加工技術の限界により、各ジャーナルの丸い角をローラーに合わせるのが難しく、丸い角がかじられたり切れたりする現象がよく発生します。圧延後のクランクシャフトは大きく変形します。 、効果的ではありません。ショットピーニングの仕組みは、厳密に管理された粒径と一定の強度を持ったショット粒子を使用することです。高速空気流の作用によりショットの流れが形成され、無数の小さなハンマーで叩くようにクランクシャフトの金属表面に連続的に吹き付けられ、クランクシャフトの表面が叩かれます。極めて強い塑性変形を生じ、冷間加工硬化層を形成します。簡単に説明すると、クランクシャフトは加工中にさまざまな機械的切削力を受けるため、その表面、特にクランクシャフト断面の遷移フィレットの応力分布が非常に不均一になり、加工中に交番応力を受けることになります。応力腐食が発生しやすくなり、クランクシャフトの疲労寿命が低下します。ショットピーニングプロセスは、予圧縮応力を導入することで、その後の作業サイクルで部品が受ける引張応力を相殺し、それによってワークピースの耐疲労性と安全な耐用年数を向上させます。

さらに、クランクシャフトの鍛造ブランクは、鋼のインゴットから直接作られるか、熱間圧延鋼から鍛造されます。鍛造および圧延プロセスが適切に管理されていない場合、ブランク内の成分の偏析、元の組織の粗大粒子、および内部組織の不合理な分布が発生することがよくあります。などの冶金的および組織的欠陥によりクランクシャフトの疲労寿命が短縮されますが、強化プロセスにより組織構造が改良され、疲労性能が大幅に向上します。