活塞式壓縮機(jī)聯(lián)軸器連接螺栓斷裂原因分析
某型號活塞式壓縮機(jī)聯(lián)軸器的連接螺栓在停車維修拆卸時發(fā)現(xiàn)斷裂。通過化學(xué)成分分析、硬度測試、金相檢驗(yàn)、斷口分析及能譜分析對斷裂原因進(jìn)行了分析。螺栓根部存在結(jié)構(gòu)不連續(xù)的退刀槽,導(dǎo)致螺栓應(yīng)力集中產(chǎn)生初始裂紋,在長期服役后發(fā)生疲勞斷裂。
(1)螺栓斷裂的主要原因其疲勞抗力不足以及結(jié)構(gòu)上的承力構(gòu)件布局不合理,螺栓在應(yīng)力集中的退刀槽上萌生了初始裂紋,在載荷長時間的作用下發(fā)生疲勞破壞,較終導(dǎo)致螺栓發(fā)生了疲勞斷裂失效。(2)合理設(shè)計螺栓結(jié)構(gòu),提高退刀槽等應(yīng)力集中部位的加工粗糙度要求,減少應(yīng)力集中,提力。(3)合理布置螺栓,使螺栓載荷均勻分布,避免載荷波動,防止螺栓疲勞破壞。2)結(jié)構(gòu)方面:避免承力構(gòu)件局部應(yīng)力集中,引起承力處斷裂。對連接螺柱根部進(jìn)行圓滑過渡,盡量減小根部的應(yīng)力集中系數(shù);為提高連接螺柱根部承載能力,在滿足結(jié)構(gòu)整體尺寸要求的前提下,變大連接螺柱根部直徑;從連接螺柱承力角度考慮,可在整體結(jié)構(gòu)重 心處變加飛控部件與彈殼的連接約束,減小電子組合和電子艙骨架部分施加給連接螺柱的彎矩,從而減小連接螺柱根部所受的應(yīng)力水平。
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