圆角对机械零件可靠性的影响
2014-11-26李光瑾任颂赞陈德华滕鲁湘祖庆川
机械制造 2014年8期
□ 李光瑾 □ 任颂赞 □ 蔡 红 □ 陈德华 □ 滕鲁湘 □ 祖庆川
1.上海市机械制造工艺研究所有限公司 上海 200070
2.上海金属材料改性工程技术研究中心 上海 200070
3.常州市南方驱动技术有限公司 江苏常州 213149
机械零件圆角的设计与加工质量,对机械零件的可靠性有直接的影响,这种影响,表现在以下2个方面。
(1)圆角的大小和加工质量直接影响零件的热处理工艺性能。热处理是材料性能强化的重要手段,同时也是暴露材料和零件缺陷(结构缺陷与加工缺陷)的环节。倒圆和倒角的设计或加工不当,是引发热处理畸变与开裂的常见因素。在零件热处理(尤其是淬火)过程中,因相变应力(因组织转变导致的体积变化差异)和热应力(因温差导致零件不同部位热胀冷缩差异)的共同作用,致使零件畸变;当该应力超过材料的断裂强度时,将致零件开裂。
(2)零件结构突变位置为应力集中处。在应力集中处,微裂纹的萌生与扩展更为容易和迅速,因圆角的设计或加工不当,在零部件工作过程中,循环交变的应力能“自寻找”到结构上的薄弱环节,可在该部位产生微裂纹,随后裂纹扩展产生疲劳失效。其中尤以早期失效(低周疲劳)危害较大,机械产品的损坏会以“突发”形式呈现,蕴含着极大的危险。
本文以若干机械零件因圆角设置与加工不当为例,展现圆角对机械零件的可靠性的直接影响。
1 依据国家标准和企业具体产品结构的需求设计圆角
GB/T 6403.4-2008零件倒角与圆角,推荐了不同直径适用的倒角和倒圆数据,对通用的(非特殊)圆角尺寸选择有普遍指导意义。……
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