Качественные причины перелома коленчатого вала

2022-02-18


Коленчатый вал, будь то коленчатый вал автомобильного двигателя, коленчатый вал судового двигателя или коленчатый вал промышленного насоса, в процессе вращения подвергается совместному действию знакопеременных изгибающих и знакопеременных скручивающих нагрузок. Опасные участки коленчатого вала, особенно переходная галтель между шейкой и коленчатым валом. В этот момент коленчатый вал часто ломается из-за высокой концентрации напряжений. Поэтому условия эксплуатации требуют, чтобы коленчатый вал имел достаточную прочность, чтобы коленчатый вал не сломался в процессе работы. В настоящее время изменение усталостной прочности коленчатого вала дробеструйной обработкой широко применяется в широком диапазоне, и эффект вполне удовлетворительный.

По сравнению с дефектами традиционного процесса прокатки, то есть из-за ограничения технологии обработки коленчатого вала, закругленные углы каждой шейки трудно сопоставляют с роликами, что часто вызывает явление выгрызания и срезания закругленных углов. и коленвал после прокатки сильно деформируется. , не эффективно. Механизм дробеструйной обработки заключается в использовании дроби строго контролируемого диаметра и определенной прочности. Под действием высокоскоростного потока воздуха образуется поток дроби, который непрерывно распыляется на металлическую поверхность коленчатого вала, подобно ударам бесчисленными мелкими молотками, так что поверхность коленчатого вала забивается. Вызывает чрезвычайно сильную пластическую деформацию, образует наклепанный слой. Говоря простым языком, поскольку коленчатый вал в процессе обработки подвергается различным механическим силам резания, распределение напряжений на его поверхности, особенно на переходном галтеле сечения коленчатого вала, меняется крайне неравномерно, и в процессе работы он подвергается знакопеременным напряжениям, поэтому легко возникает стрессовая коррозия и снижается усталостная долговечность коленчатого вала. Процесс дробеструйной обработки призван компенсировать растягивающее напряжение, которому детали будут подвергаться в последующем рабочем цикле, путем введения напряжения предварительного сжатия, тем самым улучшая усталостную прочность и безопасный срок службы заготовки.

Кроме того, заготовки для поковок коленчатых валов изготавливаются непосредственно из стальных слитков или куются из горячекатаной стали. Если процессы ковки и прокатки не контролируются должным образом, часто возникает сегрегация компонентов в заготовках, крупнозернистость исходной структуры и необоснованное распределение внутренних структур. и другие металлургические и организационные дефекты, тем самым уменьшая усталостную долговечность коленчатого вала, а процесс упрочнения может улучшить организационную структуру и значительно улучшить ее усталостные характеристики.