橡胶缓冲装置疲劳失效特征值的研究-农业工程学报.PDF

　第 14 卷　第 2 期 农 业 工 程 学 报 . 14　 . 2 V o l N o 　1998 年　　6 月 T ransactions of the CSA E Jun. 　 1998 橡胶缓冲装置疲劳失效特征值的研究 孙大刚① 诸文农 李立辉 (太原重型机械学院) 　　 ( 吉林工业大学) 　　 (华南农业大学) 摘　要　为解决缺乏判定大型履带式拖拉机用橡胶缓冲装置疲劳失效特征值的难题, 对该装置 疲劳失效的特征值开展了研究, 经对其疲劳失效机理的分析和实验研究, 确定了这些特征值。经 实际应用, 证明成果是可行的。 关键词　履带式拖拉机　橡胶缓冲器　疲劳失效　特性 为掌握新开发出的大型履带式拖拉机行走系用橡胶缓冲装置的疲劳寿命和性能, 需对 其做疲劳试验。但由于橡胶材料的疲劳破坏机理十分复杂, 缺乏判定橡胶缓冲器疲劳失效的 准则, 因此, 本文对橡胶缓冲装置疲劳失效的特征值开展了研究。 1　有效循环周期 n e 的确定 大型履带式拖拉机行走系的零部件的使用寿命约为 2000～ 3000 h , 经对拖拉机作业时 6 7 的振动频率折算出橡胶缓冲装置的疲劳寿命为 10～ 10 次。橡胶等高分子材料的疲劳破坏 是个缓慢的渐进过程, 即使是循环次数已相当大时, 其疲劳试验的 曲线仍不明显地呈 S N 水平状, 这是橡胶材料与钢等材料疲劳曲线的不同之处。为了缩短试验周期和节约费用, 就 必须找到橡胶缓冲装置开始发生疲劳破坏的循环次数 。 ne 随着循环次数的增加, 缓冲装置的橡胶材料内部分子键之间的联接发生疲劳断裂, 缓冲 装置的机械强度也在不断地下降。若强度降至装置无法承受额定载荷的程度时, 即可认为其 已属疲劳失效, 按以下二式可对疲劳试验中的橡胶缓冲装置的静、动刚度值进行监测。 K 1 - K 2 　　　　　　　　 K = ×100 % ( 1) K 1 式中　K 缓冲装置静刚度的损失率; 　K 1 , K 2 缓冲装置试验前、后的静刚度。 ( ) 装置的动刚度 复数量 也随着循环次数的加大而下降。 K - K 1 2 　　　　　　　 K = K ×100 % (2) 1 式中　 动刚度模的损失率; 　 , 疲劳失效前、后动刚度的模。 K K 1 K 2 确定循环周期 需选定恰当的 和 , 然而各文献给出的 却有着较大的差 ne K K K 异, 如文献〔1〕给出K 为10 % , 而文献〔2 〕却