曲軸的疲勞試驗可以為曲軸的設(shè)計、制造提供科學(xué)的依據(jù)。研究人員可以對不同的材料、工藝的曲軸進(jìn)行對比試驗,通過分析試驗的結(jié)果,可以給我們提供產(chǎn)品的實際破壞情況,來指導(dǎo)我們改進(jìn)設(shè)計和工藝。一般的曲軸疲勞試驗機(jī)是應(yīng)用激振法加載的方式進(jìn)行,這種加載方式可以加載彎曲載荷、扭轉(zhuǎn)載荷或者復(fù)合載荷。
但是從曲軸的實際破壞方式來看,絕大多數(shù)彎曲破壞。因此為了節(jié)約時間和成本,一般只進(jìn)行彎曲疲勞試驗即可。本次試驗是根據(jù)QC/T 637-2000《汽車發(fā)動機(jī)曲軸彎曲疲勞試驗方法》進(jìn)行的。
(1)試驗設(shè)備
疲勞試驗用DCW-400諧振式曲軸彎曲疲勞試驗機(jī),由函數(shù)發(fā)生器發(fā)出指定頻率和指定幅度的正弦波,驅(qū)動功率放大器使激振器產(chǎn)生振動波形,機(jī)械諧振系統(tǒng)隨之產(chǎn)生振動,調(diào)整函數(shù)發(fā)生器發(fā)出的頻率至系統(tǒng)的共振頻率,即進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。根據(jù)共振頻率下降的情況來判斷曲軸的破壞情況。本次試驗按照文獻(xiàn)所示的方法進(jìn)行試驗和評定。
(2)試驗規(guī)范
1、本次試驗采用的為平面對稱彎曲載荷,循環(huán)基數(shù)取1×107周次。
2、采用升降法測定曲軸的中值疲勞極限及安全系數(shù),評價曲軸的疲勞性能。
(3)樣件準(zhǔn)備:需要準(zhǔn)備經(jīng)過檢測和經(jīng)過磁粉探傷合格的曲軸,尤其要關(guān)注圓角處應(yīng)無裂紋,表面光滑。曲軸輸入?yún)?shù),如表5.1所示:
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