曲軸疲勞失效形式及影響因素

  在高速沖床實際運行過程中，曲軸的疲勞破壞為高周疲勞（工作行程超過104次），其主要失效形式為彎曲疲勞破壞和扭轉疲勞破壞。一般情況下曲軸最易出現疲勞失效的位置是連桿軸頸與曲軸連接處，即交變應力最為集中的內結合圓角處，具體表現則為曲軸變形、出現裂痕或斷裂。而根據數據統計，曲軸疲勞絕大多數為彎曲疲勞，較少失效為扭轉疲勞。

  三好精密的專家們認為導致疲勞破壞的因素可具體分為內部因素和外部因素，內部因素有：曲軸復雜特殊的自身形狀結構、材料選取、制造精度問題、表面加工處理狀況等因素；外部因素有：工作載荷導致的應力集中、磨損、油路潤滑、腐蝕以及零件工作溫度等因素。曲軸工作載荷的來源為連桿滑塊的往復慣性力、旋轉離心力、機床震動、模具沖擊載荷等交變應力。本文將主要考慮曲軸形狀尺寸及所承受的彎曲/扭轉復合載荷的影響。