机械必威体育网址

标题: 请教，驱动轴断裂问题 [打印本页]
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:00
标题: 请教，驱动轴断裂问题
请教前辈们：
. h- A& C8 x5 s) `
$ b" Z; @5 g4 W- K4 y# q2 U2 t        断裂的轴材质为40Cr，未热处理；驱动轴为电机直连，整机在2500KG，驱动轮直径200mm，表面包胶，轨道为P22轻轨9 Q5 ]! \1 F% F! K" k6 m
        运行过程中监测过电流，最大不超过额定电流的70%3 K4 Z# n2 M# x4 v; K
' f) b0 r$ G7 U& U0 G/ ^& D0 y- O

0 X* S9 m, E! }3 G8 b* v! Y[attach]502016[/attach][attach]502017[/attach][attach]502018[/attach]" {; {8 b& v8 ?* ]3 @6 X
作者: wryp    时间: 2020-5-7 11:02
40Cr如果不热处理是浪费呀！
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:05
wryp 发表于 2020-5-7 11:02
9 `3 S8 p* D- ]9 E, C- Q40Cr如果不热处理是浪费呀！
( q: J$ T2 m- r6 z" u( {
之前就断过一次，45钢，调质发黑，同样的位置断裂（没有R3圆角），应急用了未处理的40Cr，结果用了也就一个月，又断了7 j, c  {3 J) @  ]
作者: 裔然    时间: 2020-5-7 11:10
轴与负载的同轴度？能否加联轴器？
作者: zhiquanfang    时间: 2020-5-7 11:11
40Cr不热处理机械性能和45差不多，甚至不如45调质
作者: zhiquanfang    时间: 2020-5-7 11:14
装配的不同轴导致材料疲劳也有可能，看断裂的位置可能性很大
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:21
zhiquanfang 发表于 2020-5-7 11:115 J0 M  ^; u8 r1 d8 |8 v
40Cr不热处理机械性能和45差不多，甚至不如45调质
- D: c" H# v$ G7 A) Z' i; a( E
来不及处理，就选了40Cr( W* }) z: D5 @' W
作者: wn464574401    时间: 2020-5-7 11:28
这一段细的长度看着也太长了吧，而且直连安装稍微有点不同轴这个力就给你放大了
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:30
wn464574401 发表于 2020-5-7 11:28
9 N' H/ ~( M$ [' b1 l这一段细的长度看着也太长了吧，而且直连安装稍微有点不同轴这个力就给你放大了

) \  C0 o5 E0 t: L% V细的长度是根据电机减速箱来的，应该没毛病；
5 N1 ^( f7 _( }' @3 {7 {7 A安装的时候是一边转轮子，一边紧螺丝的，比较顺畅的
+ g& ?& `* X1 ?! ^( d4 v5 j  p0 ?
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:30
zhiquanfang 发表于 2020-5-7 11:14$ w( ~$ C! z  J: S8 A/ P
装配的不同轴导致材料疲劳也有可能，看断裂的位置可能性很大

7 P. C/ w$ P# \9 Z- j安装的时候是一边转轮子，一边紧螺丝的，比较顺畅的
2 v2 {9 ^5 j+ t- o4 [0 b7 w, h
作者: zhiquanfang    时间: 2020-5-7 11:39
和你锁螺丝时的顺畅没什么关系，是锁紧后的轴线与电机法兰面的垂直，安装前可以检查
作者: 譬如朝露    时间: 2020-5-7 11:42
你都没有径向负载数据，大家猜啊。这种切断，显然是径向负载造成的，还有你倒了R3断的么？最大不超过额定电流的70%，只能保证你电机不死菜，又不管你这根轴2 Z8 [# E# l' w4 W
作者: 冷水黄金    时间: 2020-5-7 11:47
本帖最后由 冷水黄金 于 2020-5-7 11:50 编辑 " e. I" B; Q0 r
$ |7 s- E6 }. \" N  V0 D
先计算扭矩强度及疲劳强度，再就是检验尺寸链，你的尺寸链可能有很大问题(最好计算一下极限情况你轴端产生的弯矩)。
! P# c" z" P  Q! _# i, n对这种高要求的环境，你的图纸可能有些问题：
' s! s! |$ p$ s4 b! R, |9 |$ G, a; F1 与轴承内圈配合不能松，最好紧配合.
- g+ {' |; X+ N2 所有跳动要对两端中心孔连线，这样方便检验，可以检验后把中心孔去掉。
: o4 R: q: g1 U' Z; Z+ `, n/ I3 当强度满足条件时就需要对电机同心作出要求，直联时就要注意到，没有好办法就加联轴器，这是非常有效的办法，要求联轴器活动范围大于轴的动态跳动。6 \3 g" z9 p, {! t; `! M7 c9 k
4 轴的直径也比较大，建议采用42CrMo或40CrNiMo调质。有条件最好锻一下。
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 11:56
zhiquanfang 发表于 2020-5-7 11:14
" ^2 R  Q0 R8 _: n; v0 Y装配的不同轴导致材料疲劳也有可能，看断裂的位置可能性很大
3 s$ P, D6 p, d  G6 a7 L/ f) }6 p
安装的时候是一边转轮子，一边紧螺丝的，比较顺畅的
/ @/ m; ?. b1 J# }( C5 F, L8 E4 c# M6 H
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 12:02
冷水黄金 发表于 2020-5-7 11:47# P$ G0 S2 d( ]( i, k9 C
先计算扭矩强度及疲劳强度，再就是检验尺寸链，你的尺寸链可能有很大问题(最好计算一下极限情况你轴端产生 ...
& Z) X2 d/ `/ h( Y% C
谢谢1 w- m8 c8 B$ m! a' M8 z, C; Q
作者: 大萝卜    时间: 2020-5-7 12:14
估计你们这轴细了
: x6 @" Q0 J& ]. u' M. a还有轴选用材料最好做热处理，调质
作者: 蜗牛1234    时间: 2020-5-7 12:16
危险截面都不用判断了，事实已经高速你了，画一下弯矩图和剪力图判断失效方式再改进设计吧，还有追溯一下轴的材料有没有问题
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 12:16
大萝卜 发表于 2020-5-7 12:14
; E- S9 ~" J# _, {+ z估计你们这轴细了
: e* q# m& @, I# c还有轴选用材料最好做热处理，调质

' S, L' m. u+ N& [轴径是根据电机减速箱来的
6 a6 M5 c  p% _) W
作者: 大萝卜    时间: 2020-5-7 12:24
确认进度 发表于 2020-5-7 12:16
- w& D( r) n) y4 |轴径是根据电机减速箱来的
6 N( [  ^/ H' ~3 q2 e" {
那就是材料及热处理的问题了
作者: cool44    时间: 2020-5-7 12:28
看结构是减速箱刚性直联。这种结构加工、装配精度不够的话就会扭断轴。建议改成扭力臂安装。
作者: 水哥power    时间: 2020-5-7 12:47
没有联轴器 吗
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 12:49
水哥power 发表于 2020-5-7 12:47
4 R6 X  f% X" h( l. u) o" S* @0 T. q没有联轴器 吗
% U5 h# j3 C( h+ C0 j- j- }+ h
没有，直连减速箱
% j! v+ X- B4 s( V2 n' V
作者: 默笑沧海    时间: 2020-5-7 13:41
轴肩处受力集中引起的，这种减速机就容易从这里出问题
作者: 确认进度    时间: 2020-5-7 13:52
默笑沧海 发表于 2020-5-7 13:41
5 Q7 ^$ J! S4 M( g9 b轴肩处受力集中引起的，这种减速机就容易从这里出问题
, _* D5 l/ l, N" H5 n5 r9 W
请问有没有好的解决方法？
5 j: [+ Y$ [! q7 j
作者: 祺哈哈哈    时间: 2020-5-7 13:59
这个怕不是40cr吧，，表面都拉丝了？
) }, j1 S) X- @3 B3 R这个是铝把。
作者: hxl11    时间: 2020-5-7 14:53
阶梯轴的相邻轴段直径相差有点大
作者: 谭天    时间: 2020-5-7 16:33
查表，圆角应大于等于5
作者: eifuil    时间: 2020-5-7 17:06
你这两个装轴承的地方是多大公差？为什么这么大？左边这个轴承地方 为什么这么长？
作者: 晓昀    时间: 2020-5-7 18:01
装配时有没有同轴度测量的记录？分析下受力，直径较小这段的受力位置和大小？
作者: 17567410    时间: 2020-5-7 18:44
本帖最后由 17567410 于 2020-5-8 08:40 编辑
1 E; q3 X5 x: A% @1 b" b4 `1 A5 u4 Y( ]
轴安装完毕，转动轴打表1平面检查！打圆柱面2检查。合格后安装电机。3面照片不清楚是什么结构，最好是有园凸台止口定位的最好！！！叠层太多有失精度的问题，累积误差大，改进结构为好。或者安装时调平。
2 y: [( m+ b. i[attach]502063[/attach]
$ m1 p1 z9 p* R1 j: }8 e# E; g  l
6 q8 c" f! S/ Z: b
作者: longyucanghai    时间: 2020-5-7 19:01
1、没有联轴器，安装同轴度不够的话轴会一直有交变应力存在，时间长了肯定疲劳；. w/ t9 h, T# s: a$ ~
2、40Cr最好调质；
  S3 B" V+ j7 A3 g- b3、R3圆角处分析一下是不是不够大，导致的应力集中；
作者: 远祥    时间: 2020-5-7 20:26
三大方面：多源疲劳区，热影响区，疲劳断裂失效。
作者: 未来第一站    时间: 2020-5-7 21:57
同轴考什么保证？径向力谁承担？
作者: 远祥    时间: 2020-5-7 22:23
轴硬度值高时，冲击韧性明显会降低，即辊轴材质处于脆性状态。
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:02
晓昀 发表于 2020-5-7 18:01
5 t& X6 J2 [6 r6 n5 M' ~7 I, j5 q1 x装配时有没有同轴度测量的记录？分析下受力，直径较小这段的受力位置和大小？

+ x9 ?2 f: F$ A. m  T分析下来，应该就是加工件同轴度的偏差和安装时的偏差导致轴最终断裂
' i: @# ^6 q7 w5 }
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:03
longyucanghai 发表于 2020-5-7 19:01( b; d/ e; ], J# t. g5 J
1、没有联轴器，安装同轴度不够的话轴会一直有交变应力存在，时间长了肯定疲劳；1 H$ F) ]" |( d
2、40Cr最好调质；
+ b9 f6 U7 |. F+ M2 {+ }' y4 v3、R ...

; a6 O8 n" b# s3 x谢谢，先搞了一根应急的用了，后续加工一根40Cr,调质，加大R角- `. z! q! v$ h/ \. b5 g8 _
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:10
未来第一站 发表于 2020-5-7 21:570 B* L: j! v% x. W) ]3 ^1 V
同轴考什么保证？径向力谁承担？
% }; g) W) _6 ?5 Y
两段直径45mm的位置为轴承安装处，承担整个设备的重量（约2500KG，与另一端从动轮共同承担）
* b# f4 K9 v+ y. ?% H我们内部分析，应该是由于加工和装配产生的误差，导致轴承座的法兰中心孔和电机的法兰中心孔不同心
/ K5 ]* ~% e" C* v, l
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:11
远祥 发表于 2020-5-7 20:264 ~! ~* l6 j/ _4 P8 @
三大方面：多源疲劳区，热影响区，疲劳断裂失效。

; w" T8 w; L0 t9 F) m感谢
7 ], N* k& ?  M. R
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:11
谭天 发表于 2020-5-7 16:33/ M8 i# j! f9 o+ t, \) d
查表，圆角应大于等于5

& t9 V1 s5 v0 ?$ p感谢
/ l  z/ I( ~: z' n; U7 b
作者: 默笑沧海    时间: 2020-5-8 08:12
确认进度 发表于 2020-5-7 13:52; y  F/ h# y2 M' a6 m/ s
请问有没有好的解决方法？

: x6 @! B/ l  C! }6 z( C* F: l$ D' @看图片
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:13
hxl11 发表于 2020-5-7 14:53( l( h& w& J( _: x# K1 f2 G
阶梯轴的相邻轴段直径相差有点大

# C* G5 Y) M! }( Y, i加圆角就是为了过渡一下的，现在看，可能加的小了，应该为R5
$ Q. Y7 p5 L$ h) N
作者: 确认进度    时间: 2020-5-8 08:28
默笑沧海 发表于 2020-5-8 08:12
6 v4 C% T) Q) X0 N( e# J看图片
& h% i. ]1 H8 @! b/ S, O2 ~
十分感谢
作者: 无叶123654    时间: 2020-5-8 10:14
冷水黄金 发表于 2020-5-7 11:470 s- I% |* ^% V3 ]2 {& |
先计算扭矩强度及疲劳强度，再就是检验尺寸链，你的尺寸链可能有很大问题(最好计算一下极限情况你轴端产生 ...

7 y; e5 v- }$ Z  R0 d+ F哪里有弯矩？不同心产生的？一个选材，再一个热处理，最后一个表面粗糙度及过渡圆弧粗糙度，最好过渡圆弧滚压。
作者: 无叶123654    时间: 2020-5-8 10:18
确认进度 发表于 2020-5-7 13:52$ _" Z% A; \( G- Q* C
请问有没有好的解决方法？

; k3 i; z, x% n: ]2 {2 `0 {$ j另外一个就是避免冲击载荷
  E5 a0 |5 ~8 |: \- [  ?
作者: 炮丶灰    时间: 2020-5-10 10:33
外端那一节有点长了



欢迎光临 机械必威体育网址 (//www.szfco.com/) Powered by Discuz! X3.4