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噴丸強化預防汽車零件扭轉疲勞

   2020-09-01 互聯網中國鑄造網12670
核心提示:扭轉疲勞扭轉疲勞也是一種可通過拋丸/噴丸強化來有效克服的失效形式,因為其拉應力集中在工件表面。扭轉
 

   扭轉疲勞

扭轉疲勞也是一種可通過拋丸/噴丸強化來有效克服的失效形式,因為其拉應力集中在工件表面。扭轉載荷產生的應力可在水平方向也可以是垂直方向,而最大拉應力則發(fā)生在與零件水平軸成45度的方向。


低強度材料則容易在垂直剪切面處由于扭轉疲勞而發(fā)生失效斷裂。那是因為它們對于剪切力的承受性弱于對拉伸力的承受性。高強度材料則最容易在與工件水平軸成45度的方向發(fā)生失效斷裂,那是因為它們對于拉伸力的承受性弱于對剪切力的承受性。


壓縮彈簧


壓縮彈簧受高交變載荷作用且最大應力多發(fā)生在彈簧材料的表層,所以拋丸/噴丸強化也是提高壓縮彈簧疲勞強度的理想工藝。彈簧材料在軋制、拉拔、卷制和壓縮過程中造成拉應力。除了服役后處于高交變載荷的工況條件,卷制工藝本身會使彈簧內圈形成破壞性的拉應力。


拋丸/噴丸強化導入一個反作用的壓應力,是表面轉變成殘余壓力層,強度約150KSI1035MPA)。。這是彈簧極限拉伸強度(UTS)的60%,其結果實現了彈簧疲勞壽命延長到500,000次載荷作用次數,而不發(fā)生失效。


除壓簧外,拋丸/噴丸強化同樣適用于其它彈簧如拉簧、扭簧、懸架彈簧、板簧等的強化加工。疲勞失效點通常發(fā)生在殘余拉應力和承受的交變載荷應力集中作用的地方,所以不同彈簧的強化部位有所不同。


傳動軸


傳動軸是通過旋轉來進行動力傳動的,因此在其旋轉構件上就會產生拉力載荷。由于絕大多數的傳動軸都是大載荷承力構件,所以是拋丸/噴丸強化最佳的適用對象。傳動軸通常發(fā)生失效的部位在花鍵、切口、圓角、鍵槽處。


扭桿


扭桿和橫向推力桿是用于懸架和其它相關系統(tǒng)利的構件。通過扭桿的扭轉變形達到緩沖作用來維持平穩(wěn)性。當用于如汽車懸架系統(tǒng)等承受重復交變載荷的部件,拋丸/噴丸強化能實現零件輕量化且服役壽命更長。


汽車扭桿-汽車工業(yè)為輕量化目的,使用的是空心扭桿。拋丸/噴丸強化施用在載荷應力最集中的扭桿外圈。對于重型車輛(如重載卡車、賽車等),裂紋還會發(fā)生在扭桿內圈,這里也受到扭力載荷作用。

 
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