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附 錄 of in it in of in of of is of on of of of of to a of a 1. he of a of of is of of By of on a a of of of be to by of of be in 3232 in a a of 2. in of a of in of to of be in to a in to of of a of do or as a of on in of as as in so of In in to so in a to of of is 4. I in of of a, a of a of a of a of of of of 5. is of of I is by in of to be by of to to be At to be of 6. is a of or as in of of of B/.5 of of % ~ 5% of is of we in in to of 7. of to in of of of To by of of a in of a of a of 0% 0 ~ 80 ℃ , of h, in is to as a of of in of 萬向節(jié)十字軸總成失效分析 萬向節(jié)的主要作用是在不同軸線上的軸之間傳遞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，它被廣泛應(yīng)用于各類卡車的傳動(dòng)軸聯(lián)接軸節(jié)叉之間，通常在使用過程中萬向節(jié)十字軸上的滾針軸承不是作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是作旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，其載荷呈交變的周期變 化。本文是通過對重型載車用 向節(jié)十字軸總成壽命不足失效件的失效形式、失效原因進(jìn)行分析。 分析結(jié)果如下： 從某公司三包服務(wù)處提供的三包退回失效件中觀察到，十字軸軸頸斜壓印情況比較嚴(yán)重，軸承套圈內(nèi)壁也產(chǎn)生相應(yīng)的壓印，但深度要比十字軸輕。經(jīng)分析，安裝在萬向節(jié)總成上的軸承，當(dāng)軸承圓周總間隙較大時(shí)，滾針易產(chǎn)生歪斜，致使十字軸軸頸產(chǎn)生與軸線傾斜一定角度的壓印，當(dāng)壓印深度擴(kuò)展較深時(shí)，滾針就不能自轉(zhuǎn)，因此使摩擦阻力增大，加劇壓痕的延伸。圍內(nèi)， 3232 中給定的圓周總間隙為不超過 在傳動(dòng)軸擺角較小的使用狀態(tài)下，萬向節(jié)總成上的滾針軸承內(nèi)徑與十字軸軸頸在較小角度范圍內(nèi)反復(fù)擺動(dòng)，當(dāng)十字軸與軸承徑向游隙隨著磨損而擴(kuò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品載荷集中，載荷大的地方就會(huì)過早地產(chǎn)生疲勞壓痕，從而發(fā)展成為大面積的疲勞剝落。特別是在十字軸軸頭處，由于應(yīng)力集中影響，其受載部位的倒角幾乎全部被啃掉，嚴(yán)重時(shí)會(huì)在高溫狀態(tài)下出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象。 由于在使用過程中用戶不按期加注潤滑油或由于萬向節(jié)上的軸承密封不好，導(dǎo)致軸承早期失油以及防塵罩材料不耐 低溫，油封唇口在冬季寒冷氣候下產(chǎn)生老化裂紋，使?jié)櫥缙诹魇?。另外，萬向節(jié)總成在運(yùn)行中因缺油而產(chǎn)生高溫，使軸承與軸徑咬死，致使?jié)L針折斷以及密封和防塵外罩損壞，套圈表面有燒蝕痕跡，這種失效形式均屬于非正常失效形式。 從萬向節(jié)總成失效樣品中觀察發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)滾針表面都存在麻點(diǎn)、麻坑和大面積疲勞剝落，少數(shù)滾針頭部被折斷，少數(shù)滾針在離滾針頭部 右處存在較大麻坑和啃傷現(xiàn)象，滾針斷裂大部分也是從此處斷裂，這種情況的發(fā)生主要與軸承結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)及圓周總間隙設(shè)計(jì)有關(guān)。 墊片是萬向節(jié) 總成中首先失效的部件，墊片失效形式為尼龍墊片斷裂和磨損。仔細(xì)分析失效墊片樣品發(fā)現(xiàn)，墊片的外圍有明顯的裂紋，墊片外圍有裂紋及碎片。很明顯，墊片外圍是墊片受漲力致使應(yīng)力集中的地方，一旦墊片外圍破壞，其軸向力將全部由余下的墊片承受，墊片單位面積上承受的力將增加，整個(gè)墊片將被破壞。因此需要設(shè)計(jì)合理的墊片形狀和軸承結(jié)構(gòu)。同時(shí)，由于墊片每次失效破壞都伴隨著磨損失效，所以墊片材料必須選取強(qiáng)度和耐磨性較高的材料。 十字軸的斷裂一般是在用戶嚴(yán)重超載前提下或異常因素條件下發(fā)生，因?yàn)槿f向節(jié)在設(shè)計(jì)時(shí)完全遵循部標(biāo) 準(zhǔn) 8925萬向節(jié)靜扭強(qiáng)度安全系數(shù) 在主機(jī)廠三包期內(nèi)發(fā)生的故障比例仍占總故障的 2％～ 5％，此種情況雖然是突發(fā)性的，但也不可避免，因此對萬向節(jié)的靜扭強(qiáng)度匹配，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出扭矩的 3 倍以上才能避免特殊超載引起的突發(fā)性故障的出現(xiàn)。 對失效件進(jìn)行理化分析，分別在十字軸、套圈和滾針的典型部位選擇特征位置，切割下試件，并沿縱截面制取金相試樣，其金相組織級(jí)別合格。為確定十字軸、套圈及滾針的心部硬度，用顯微硬度計(jì)分別對各零件進(jìn)行了維氏硬度梯度分布測定，其硬度也基 本符合硬度分布規(guī)律。取萬向節(jié)的十字軸、外圈各一試件及數(shù)個(gè)滾針試件，在 50%鹽酸水溶液中加熱至 70～ 80℃，加熱約 1h，作熱酸洗檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各零件在使用過程中都存在燒傷現(xiàn)象。這種燒傷現(xiàn)象判斷是由于萬向節(jié)密封性能差失油及油脂性能不好，導(dǎo)致萬向節(jié)軸承發(fā)熱后各零件燒傷過早失效。