变速器中间轴断裂分析
40Cr钢汽车半轴断轴原因分析
40Cr钢汽车半轴断轴原因分析2、河北省半钢水冶炼高洁净高品质特殊钢重点实验室承德067000摘要某半轴厂生产的半轴在装车后发生早期断裂事故，取断裂半轴分析断裂原因：采用化学成分分析、硬度测试、显微组织分析以及扫描电镜断口微观分析等技术，分析了该半轴断裂的主要原因。
结果表明：材料中存在夹杂物导致半轴应力集中，在夹杂物处产生裂纹源；热处理效果较差，加大半轴裂纹扩展速率，导致装车半轴提早断裂。
关键词:半轴；夹杂物；断裂汽车半轴采用材料为40Cr钢，半轴装车后行驶约1.4万公里后发生断裂，半轴生产工艺：下料-中频感应加热（1150℃）-楔横轧-摆碾法兰盘-调质（淬火840℃,12分钟；高温回火，600℃,2小时）-机加工-杆部中频感应淬火-低温回火-磁粉探伤-成品。
为分析半轴发生断裂原因，取断裂半轴试样进行以下检验分析。
1、理化检验1.1宏观形貌由断轴宏观形貌可看出，半轴断裂位置为轴部位置，由于轴断裂后主轴继续旋转，边缘有部分断裂特征被摩擦消除，断口有明显的裂纹源以及贝纹线痕迹,断口以裂纹源为发起点，向四周扩展，见图1。
图1 断裂半轴宏观形貌1.2化学成分检验在断轴上切取试样进行化学成分检验,根据检验结果,断轴化学成分满足标准GB/T3077-2015中对合金结构钢成分要求,判定化学成分合格，检验结果见表1。
表1 化学成分(质量分数) (%)1.3材料金相检验在半轴断裂硬化层过渡区域进行显微组织检验，将试样抛光后用4%硝酸酒精溶液腐蚀后进行观察，可见硬化层区域内组织为贝氏体+索氏体+网状铁素体，见图2，从组织形貌看，此半轴热处理效果欠佳。
1.4断口检验为了更好分析半轴断裂原因，用扫描电镜半轴裂纹源处进行扫描分析，可见裂纹源处存在一处夹杂物，夹杂物形貌见图3，对夹杂物进行能谱分析，夹杂物成分主要包含O、Ca、C、Al、Na、Mg、Si、S和Fe元素，主要为氧化钙和氧化铝类夹杂物，按照GB/T10561-2005中A法评定，此夹杂物为超尺寸夹杂物，各元素含量见表2。
内燃机车传动轴断裂的原因及解决
Internal Combustion Engine&Parts行按压，如果距离低于10mm，则表示皮带正常，如果超过10mm，则表示皮带松弛，需要调紧，还要对皮带的外表进行检查，看其是否出现开断齿等现象，是否需要进行更换。
一旦皮带过于松弛，则会对皮带轮产生损坏，致使发动机冷却、空调以及发动机无法正常运行。
在保养检查的过程中，一旦发现皮带受损，必须对其进行及时更换，尽可能避免机车在使用过程中出现损坏或者停机故障。
再次，对传动轴的固定螺栓进行检查。
传动轴固定螺栓在载荷和震动的影响下，会逐渐松动，从而致使传动轴脱开甩动，导致其他部件出现损坏，对此，在机车标准力矩的基础上对传动轴固定螺栓进行加固；最后，对转向轮轴承和固定螺母的松脱情况进行检查，同时，还需将转向轮轴承盖进行拆卸，检查轴承上的润滑油是否有金属屑附着，一旦发现轴承出现损坏，需对其进行及时更换。
2.3加强特殊保养检查工作机械设备特殊保养检查主要是对其进行专项预防检查、长期停用保养等多项内容。
一般情况下，堆高机和正面吊主要针对集装箱堆垛进行施工，万不可用于集装箱搬运。
在港口码头实际施工作业过程中，堆高机或正面吊常常需进行远距离集装箱搬运施工，从而致使流动机械设备中的主要构件超负荷，造成一定的损坏，故而，需要对机车架构进行相应的维护保养。
除此之外，由于流动机械的使用年限比较长，因此，需要对其发动机、变速箱以及电气系统等进行详细的检查保养。
在炎炎夏日，为了预防机车火灾事故发生，需对流动机械的执行液压系统和电气系统进行专项检查，查看油管和电缆的实际情况，例如老化、开裂、漏油、包扎不良等现象。
每个专项检查项目都需严格按照相关要求标准对其进行检查。
除此之外，一旦发现流动机械存在其他故障原因，则需将机车中断运行，对其进行维护保养。
由于机车使时间停止使用，机车内部所使用的各种油品会发生变质现象，并且运动部件的表面油膜会失效等。
因此，每半个月需要对以此长期停用的流动机车进行启动热车，并将各液压油缸活塞杆从最小行程移动到最大行程，怠速运转一分钟以上，即可将机车熄火。
电机轴断裂事故原因分析
事故原因分析：一、现场调查根据现场5#干燥机调速电机轴断裂切面的痕迹判断为扭转弯曲疲劳断裂，许多轴类零件的断裂多属于旋转弯曲疲劳断裂。
旋转弯曲疲劳断裂时，疲劳源区一般出现在表面，但无固定地点，疲劳源的数量可以是一个也可以是多个。
疲劳源区和最后断裂区相对位置一般总是相对于轴的旋转方向而逆转一个角度。
由此可以根据疲劳源区与最后断裂区的相对位置推知轴的旋转方向。
调速电机轴断裂切面照片与图3中显示切面基本一致，可以判定为调速电机轴为扭转弯曲疲劳断裂。
（后附照片及相关图像）二、原因分析疲劳断裂的基本形式和特征（1）疲劳断裂的突发性疲劳断裂虽然经过疲劳裂纹的萌生、亚临界扩展、失稳扩展三个过程，但是由于断裂前无明显的塑性变形和其它明显征兆，所以断裂具有很强的突发性。
即使在静拉伸条件下具有大量塑性变形的塑性材料，在交变应力作用下也会显示出宏观脆性的断裂特征。
因而断裂是突然进行的，因此在干燥机生产过程中突发调速电机轴疲劳断裂现象。
2、疲劳断裂应力很低循环应力中最大应为幅值一般远低于材料的强度极限和屈服极限。
例如，对于旋转弯曲疲劳来说，经107次应力循环破断的应力仅为静弯曲应力的20～40%，因此干燥机调速电机轴疲劳断裂与负重无关联。
3、疲劳断裂是一个损伤积累的过程疲劳断裂不是立即发生的，而往往经过很长的时间才完成的。
疲劳初裂纹的萌生与扩展均是多次应力循环损伤积累的结果，干燥机调速电机因没有加油孔，需经常拆装、维护保养，运输、安装等过程中可能存在造成疲劳出裂纹的萌生的因素，且无法直观判断。
事故预防措施：1、在每次拆装电机时应注意保护调速电机轴端防止磕碰。
2、在维护保养及输送过程中要加强轴端的保护，防止磕碰导致裂纹产生。
3、在每次保养后安装前检查轴端有无细微裂纹，防止事件的反复。
4、调速电机使用年限基本相同，防止类似事件反复发生请尽快实施2015年干燥机调速电机更换变频电机的技改。
调速电机轴横向疲劳断裂照片图1 图2 图3资料中显示的轴断裂切面图像我们现场的情况与图3显示的情况基本吻合，所以本次事故的判定为扭转弯曲疲劳断裂。
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析目录一、内容简述 (2)1. 内容概要 (2)2. 研究背景与意义 (3)3. 国内外研究现状 (4)二、失效齿轮基本状况及影响因素分析 (6)1. 失效齿轮概况 (7)2. 影响齿轮断齿的因素 (8)三、变速箱齿轮断齿失效形式与特点 (9)1. 断齿失效形式 (10)2. 断齿失效特点 (11)四、变速箱齿轮断齿失效原因分析及机理研究 (12)1. 齿轮材料与设计因素 (13)2. 制造工艺与质量控制 (15)3. 齿轮受力与疲劳损伤机理 (16)4. 环境因素与运行管理 (17)五、预防与减少变速箱齿轮断齿失效的措施与建议 (18)1. 优化设计与选材 (20)2. 加强制造工艺与质量控制 (21)3. 加强运行管理与维护 (22)4. 改善运行环境 (23)六、案例分析 (24)1. 案例一 (25)2. 案例二 (26)3. 案例分析总结 (28)七、研究展望与总结 (29)1. 研究展望 (30)2. 研究总结 (31)一、内容简述本文档旨在对工程机械变速箱齿轮断齿失效现象进行深入分析，以期为工程机械设计、制造、维修和使用提供有益的参考。
通过对齿轮断齿失效原因的探讨，我们可以更好地了解齿轮在工程机械中的重要作用，以及如何通过改进设计、选用合适的材料和实施有效的维护措施来提高齿轮的使用寿命和性能。
本文档首先介绍了齿轮断齿失效的基本概念和分类，然后详细阐述了齿轮断齿失效的主要原因，包括齿轮材料、制造工艺、润滑条件等方面的因素。
我们将对这些原因进行具体分析，并提出相应的解决措施。
本文档还对齿轮断齿失效的检测方法和评价标准进行了介绍，以便工程师在实际工作中能够准确地判断齿轮的失效情况，并采取有效的预防和修复措施。
1. 内容概要本报告旨在对工程机械变速箱齿轮的断齿失效进行深入分析，以提高齿轮系统的可靠性与寿命。
将介绍齿轮断齿失效的基本概念、特点及可能的原因。
将对齿轮材料、制造工艺、设计参数、载荷状况等可能影响齿轮断齿的因素进行详细探讨。
分析叉车变速器常见故障
分析叉车变速器常见故障变速器是内燃机叉车传动系统中的主要部件之一，它的前端(输人轴)是离合器的从动部分，后端(输出轴)通过万向传动装置将动力传给驱动桥。
随着发动机工作时间的积累，变速器故障也在增多。
现对故障现象和原因作如下分析。
一、跳档1.故障现象在工作过程中，滑动齿轮自行脱离啮合，变速杆自动跳回空档位置。
2.故障原因(1)齿轮牙齿磨成锥形;(2)变速器花键轴和滑动齿轮花键孔磨损过甚;(3)换档叉弯曲或过度磨损;(4)换档叉轴凹槽或定位球磨损，定位球弹簧过软或折断;(5)变速器轴承磨损过量。
3.分析判断(1)若发现某档位跳档时，仍然将换档杆挂入该档并将发动机熄火。
拆开变速器盖查看齿轮啮合情况，如啮合不好，应检查轴承是否磨损过量，换档叉是否变形，叉端与齿轮叉槽间隙是否过大，若间隙过大，应将叉端焊修，变速叉变形应校正。
(2)若轮齿啮合良好，应检查换档机构的定位装置。
拆下换档叉轴检查定位弹簧，如弹簧过弱或折断，应更换。
换档叉轴凹槽磨损应予修复;(3)齿轮啮合和换档机构均良好，应检查齿轮的轮齿及轴的前后移动情况，若齿轮有问题应成对更换;若轴有问题应调整或更新。
二、乱档1.故障现象变速杆不能挂人所需要的档位或挂人档位后不能退出。
2故障原因(1)换档叉轴互锁凹槽、定位球、互锁销磨损;(2)变速杆下端工作面或换档叉导块严重磨损。
3.分析判断(1)变速杆如能任意转动，则为变速杆定位销折断，如摆动量很大，说明是定位销磨损而引起乱档;(2)不能挂人所需要的档位，则为变速杆下端与导块工作面严重磨损。
若能同时挂上两个档，则为互锁装置磨损过甚。
三、变速器发响1.故障现象变速器发响是指变速器工作时发出的碰撞声，一般是由于轴承松旷或齿轮啮合不正常而造成。
2.故障原因(1)变速器缺油或齿轮油变质;(2)齿轮、轴承或轴上的键齿严重磨损，使配合间隙过大;(3)更换齿轮没有成对更换，造成不配套;(4)齿面金属剥落或牙齿断裂。
3.分析判断(1)如果变速器发出金属干摩擦声，变速器外壳温度明显升高，即为缺油或齿轮油变质。
cvt钢带断裂原因
cvt钢带断裂原因CVT（Continuously Variable Transmission）钢带是一种用于变速器的重要部件，它负责传递动力和承受巨大的力矩。
然而，在使用过程中，CVT钢带很容易出现断裂的情况，这不仅会导致车辆失去动力，还会造成严重的安全隐患。
那么，CVT钢带断裂的原因是什么呢？CVT钢带断裂的一个主要原因是疲劳损伤。
长时间高速工作会使钢带表面出现疲劳裂纹，并逐渐扩展至断裂。
这主要是由于钢带在传递动力的过程中，频繁地经历着拉伸、压缩和弯曲等复杂的应力状态，导致钢带内部晶粒结构发生变化，从而使其力学性能下降。
此外，车辆在起步、加速和减速等过程中，CVT钢带会频繁地进行换向操作，这也会加剧疲劳损伤，最终导致断裂。
CVT钢带断裂的另一个原因是过载破坏。
当车辆承受过大的负荷时，CVT钢带会发生过载破坏，导致断裂。
这通常发生在车辆爬坡、超载或突然加速时。
由于CVT钢带在传递动力时需要承受巨大的力矩，当力矩超过钢带的承载能力时，钢带就会发生变形和破裂。
此外，过载还可能导致CVT钢带的摩擦片磨损严重，进而影响钢带的传动效果，加剧断裂的风险。
第三，CVT钢带断裂的第三个原因是材料质量问题。
CVT钢带通常由多层材料叠压而成，其中包括钢带芯、摩擦片和覆盖层等。
如果这些材料的质量不达标，就会导致CVT钢带的强度和耐久性下降，增加断裂的风险。
例如，钢带芯材料的强度不够，就会导致钢带在传递动力时容易发生变形和断裂；摩擦片材料的耐磨性不好，就会导致钢带与摩擦片之间的摩擦效果下降，进而加剧钢带的磨损和断裂。
CVT钢带断裂还可能与安装和使用不当有关。
如果CVT钢带的安装不牢固，就会导致钢带在传递动力时发生偏移和晃动，增加断裂的风险。
另外，如果车辆长时间高速行驶，或者频繁进行急加速和急刹车等激烈驾驶行为，也会加剧CVT钢带的疲劳损伤和断裂的可能性。
CVT钢带断裂的原因有疲劳损伤、过载破坏、材料质量问题以及安装和使用不当等。
轴从螺纹处断的原因
轴从螺纹处断的原因
造成轴从螺纹处断裂的原因可能有以下几种：
1.疲劳断裂：旋转的轴在对称循环交变应力作用下工作，即
使轴材料的塑性较好，其工作应力远低于材料的强度极限，也会在没有明显塑性变形的情况下突然破坏，发生疲劳断裂。
2.材料问题：由于零部件结构和材料原因导致的强度不足造
成在使用中零部件的失效。
3.装配不当：汽车的每一个零件都有固定的力矩，如果装配
时力矩过大或过小，都会产生安全隐患。
力矩过大不仅损害螺纹还容易发生螺丝长期处于紧绷状态发生金属疲劳
而断裂的情况，力矩过小也有螺丝在行驶中脱落的危险。
不同的情况可能导致轴从不同的位置断裂，因此，在进行故障诊断和维修时，需要综合考虑各种因素，以确定具体的原因和解决方案。
齿轮油泵传动轴断裂机理分析及预防措施
４ 防止断裂措施和建议
结合上述疲 劳断裂机理 的分析 ， 建议采取如下措施防止类似
断裂事故的再次发生 ： （ １ ） 严 密 监 控传 况 ， 尽
在周 期性转矩作用 下， 应力集 中处的初始微裂纹不断发生扩 展。 当裂纹扩展 到一定尺 寸后， 传动 轴的剩余部 分不足 以承 受载 荷 的作用 ， 因此发生瞬 时断裂 ， 最后导致整个 传动轴发 生疲劳断 裂。 由于轴受扭转应力作用时 ， 最大应 力方 向为环 向， 因此裂纹扩 展沿着 与轴线 垂直的方 向进 行， 最终形成 的断 口整体呈现正断特
系金属材料工程专业 ， 大四在校 生。
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［ ３ ］ 张 厚美 ； 薛佑 刚 ．岩 石可 钻性表 示 方法探 讨 ［ Ｊ ］ ．钻 井工
艺 ，１ ９ ９ ９ ， １ ３ （ １ ）： １ ０ — １ ３ ．
Ｚ ｈ ａｎ ｇ Ｈ ｏ ｕ ｍｅ ｉ ． Ｘ ｕ ｅ Ｙ ｏ ｕｇ ａ ｎ ｇ． Ｒｏ ｃ ｋ ｄ ｒｉ ｌ １ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
ｌ ｎ ｍ
应进行表面 处理。 具有相似 作用的常用表面处理方法 包括 ： 激光
图 ８疲 劳裂纹扩展三个阶段示意图
熔覆 、 热喷涂 、 电镀 、 化学镀等 ， 这 些技 术在零件表 面处理方 面应
技术 也相对成熟 ， 建议在 以后类似 的传 动轴发 生相似损 第 １阶段通常是起 始于金属 表面 的初始裂 纹处， 扩展方 向为 用很 广， 以提高备用件 的使用 寿命 。 最大切应 力方 向 （ 与主应 力成 ４ ５度角 ） ， 沿晶面 向内扩展 。 由于 坏时有选择地采用相应技术 ， 不 同的晶粒 的位 向不 同， 并且存在在 晶界的阻碍作 用， 因此随着 裂 纹的 向内扩展 ， 其扩 展方 向逐渐转 向和主应 力垂直 。 第 一阶段 的裂 纹扩展深度 很小 ， 通常约为几个 晶粒范 围。 若表面 受到力 的 作用 ， 则会导致很难观察到第一阶段的裂纹扩展 。 疲劳 裂纹扩 展第 １ Ｉ阶 段的 主要特 征是裂 纹扩 展方 向与主 应力相垂直 ， 当承 受扭转载荷 时， 该 主应 力方 向为传 动轴 的环 向 （ 或切 向 ） ， 与该方向垂直的方 向为轴向或径 向， 在本例 中这一方 向为径 向， 即垂 直于轴 向的截 面。 在这一阶段 ， 裂 纹尖 端的塑性区