汽车发动机曲轴扭转疲劳失效形式与原因分析.pdfVIP

2015年 2月 第 10卷 第 1期 失效分析与预防 February，2015 Vo1．10，No．1 汽车发动机 曲轴扭转疲劳失效形式与原因分析 刘红福，周先忠，于秋明，孙 军，倪培相 (天润曲轴股份有限公司，山东文登 264400) [摘 要】通过对典型曲轴扭转疲劳试验失效案例的分析，介绍了汽车发动机曲轴常见的扭转疲劳失效形式，分析了导致各种 失效形式的原因。结果表明：曲轴的扭转疲劳失效的主要形式是连杆颈斜油孔失效，异常失效形式有曲柄臂失效和连杆颈下止 点失效；异常失效原因涉及曲轴毛坯结构设计、原材料缺陷、机加工不良、受力过大等的多个环节；曲轴曲柄臂凹陷和凸起的标 识、原材料夹杂、斜油孔内部加工刀痕和受载过大都会导致曲轴异常的扭转失效。最后结合失效原因提出了相应的预防措施。 [关键词]曲轴；扭转疲劳；失效形式；预防措施 [中图分类号]U464 [文献标志码]A doi：10．3969／j．issn．1673-6214．2015．01．012 [文章编号】1673-6214(2015)01-0057-05 M odesandCausesofTorsionalFatigueFailureof AutomobileEngineCrankshafts LIUHong-fu，ZHOUXian—zhong，YUQiu-ming，SUNJun，NIPei-xiang (TianrunCrankshaftCo．，Ltd．，ShandongWendeng264400，China) Abstract：Themodesandcausesoftorsionalfatiguefailureofautomobileen~necrankshaftswerenaalyzedbystudyingtypical afilurecasesintorsionalfatiguetests．Theresultsshowthatthemaintorsionalfatiugefailuremodeofcrankshaftsisrodjournal0il holefailure，andabnormalfailuremodesarecrnakwebfailureandrodjournalbottomcenterfailure．Theabnormalfailurecauses includethesturcturedesign，materialdefect，impropermachining，excessivestress，na dSOon．Concavenad convexofcrank arm ，rawmaterial inclusions，internalmachiningmarksofoiIholenadexcessiveloadingwillleadtoabnormal torsional failureof crnakshafts．Finally。someimprovementmeasureswereputforwardaccordingtOtheafilure causes． Keywords：crankshaft；torsional fatiuge；failuremodel；preventionmeasures 限制，没有得到足够重视，很少有人对其进行研 0 引言 究。近年来，随着曲轴扭转疲劳失效故障的增多， 发动机厂家和曲轴生产厂家越来越重视曲轴的抗 曲轴是汽车发动机最重要的零件之一，运转 扭转疲劳强度。因此，总结曲轴的扭转疲劳失效 中的受力情况非常复杂，承受着弯曲、扭转和压缩 模式，分析失效原因并提出改进措施，对指导曲