42號(hào)自卸車銷軸斷裂失效分析及研究.pdf

1、42號(hào)自卸車是某廠生產(chǎn)的108噸自卸車，經(jīng)改進(jìn)后用于東北某礦區(qū)的礦用自卸車，該礦區(qū)處在高寒地區(qū)，每年有很長一段時(shí)間氣溫在-20℃以下，最低氣溫甚至達(dá)到-40℃。再加上礦區(qū)的路況十分復(fù)雜，既有崎嶇不平的山路，也有比較平坦的土路和柏油路。銷軸是42號(hào)車車架上的重要組成部分，對(duì)整車的正常使用和使用壽命都有很重要的影響。由于在實(shí)際使用過程中，銷軸以及銷軸和后橫梁的連接處經(jīng)常發(fā)生斷裂失效的情況，這不僅會(huì)給礦區(qū)帶來了巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失，如果同時(shí)考慮

2、因停機(jī)維修而造成的間接損失，那造成的實(shí)際損失更大；銷軸斷裂同時(shí)也嚴(yán)重?fù)p害了該自卸車的生產(chǎn)廠家的社會(huì)信譽(yù)。所以盡快的找出自卸車銷軸斷裂的原因并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。本課題就是分析研究自卸車銷軸斷裂的原因并提出對(duì)策。
　　 作者首先通過對(duì)銷軸斷口的宏觀觀察和分析，初步斷定斷裂是由疲勞引起的。再按照相關(guān)實(shí)驗(yàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)提取了斷裂的銷軸上的試件和調(diào)質(zhì)后未焊接的銷軸試件，并對(duì)這些試件分別進(jìn)行了拉伸、沖擊、掃描電鏡

3、、金相分析、化學(xué)性能等一系列實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，找出了銷軸的失效原因是由于抗沖擊性能差而導(dǎo)致的低溫下產(chǎn)生疲勞斷裂。
　　 本文通過常規(guī)應(yīng)力計(jì)算和有限元分析對(duì)42號(hào)自卸車銷軸的應(yīng)力分布狀況進(jìn)行了研究，結(jié)果表明銷軸的斷裂不是過載和應(yīng)力集中造成的，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本符合要求。但為了提高銷軸的抗沖擊性能，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，并通過有限元分析驗(yàn)證了改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)能達(dá)到提高抗沖擊性能的目的。低溫下的疲勞破壞是銷軸斷裂的主要原因，本文

4、從銷軸材料的韌脆轉(zhuǎn)變和低溫下的疲勞性能等方面對(duì)此問題進(jìn)行了探討分析，并提出了預(yù)防低溫疲勞斷裂的相關(guān)對(duì)策?；谧孕盾囘\(yùn)行的路況很復(fù)雜，各種路況上銷軸所受的載荷也是不同的，因此本文根據(jù)廠方提供的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就自卸車在不同路況上運(yùn)行的情況制定了銷軸的疲勞載荷譜，以確定銷軸在各種工況下是否處于安全狀態(tài)。
　　 銷軸和后橫梁的連接處斷裂主要是焊接接頭的斷裂，通過對(duì)焊接接頭的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)焊接接頭斷裂主要是由于焊接原因造成其在低溫下的抗沖擊性