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1、§4-3曲轴（Crankshaft）的疲劳破坏'o:K"`4q3i3K9NC#K2Q曲轴在回转中受到各缸交变的气体力、往复惯性力和离心力以及由其所引起的弯矩、扭矩的作用。这些力不仅随曲柄转角变化，也随负荷变化。曲轴的形状复杂，截面变化多，刚度不足，受力复杂。属于高周低应力疲劳破坏。www.3dportal.cn(yY! y8G9ww!{4}6e1曲轴疲劳裂纹的种类三维网技术论坛:R1C!];r/Z.C4W%Q!{1.1弯曲疲劳裂纹（BendingFatigueCrack）三维网技术论坛)?"Z2S6U)^i一般发
2、生在曲轴长期运转后，由于主轴承（mainbearings）的不均匀磨损，造成曲轴轴线不正。使附加弯曲应力加大。:b.q;d)c#I%`:M7}7W0J*t断裂部位一般为：曲柄销（Crankpin）或主轴颈（Crankshaftjournal）与曲柄臂连接的过渡圆角处，沿曲柄臂断裂。X/G0e%I1O/C6mwww.3dportal.cn结论：必须控制主轴承的不均匀磨损，确保轴线的平直。-{2X&^%X9y/_1.2扭转疲劳裂纹（TorsionFatigueCrack）三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pr
3、o/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江+b6M&Np*Z3f-k9p!w扭矩产生的应力加上扭转振动产生的附加扭转应力。一般发生在油孔处，并在轴颈上沿与轴线成45o角的两个方向扩展，且在运行初期发生，扭转振动节点附近的曲柄。2R&l*}6^1twww.3dportal.cn1.3弯曲—扭转疲劳裂纹（CompoundFatigueCrack）三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,c
4、axa,时空,镇江6n"@9i/l%?（FIG.4-9）生产实践表明：曲轴的弯曲疲劳多于扭转疲劳。因为弯曲应力的应力集中系数比扭转应力集中系数大，且弯曲应力难以精确计算（导致应力的因素：各主轴承的磨损难以掌握和控制，因此造成的附加弯曲应力难计算）。%+k)W,e"f:~3S三维
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15、caxa三维网技术论坛!i{:P5]1T9W6@(C2防止或减少疲劳裂纹的主要方法$U2D$o.d"a5f:O7}防止或减
16、少船机零件的疲劳破坏，从根本上就要消除或降低零件上的应力集中和附加应力，即消除或减少疲劳裂纹源和降低交变应力。具体措施要从零件的结构设计和制造方面着手，对于轮机员来说则要从轮机管理方面来减少船机零件的疲劳破坏。;H1E-_!L"Y2.1结构设计方面${.X:W*W.`;
17、;u6Y(k三维网技术论坛1）改进不合理的设计；*m)A&O3P8t+m三维
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28、caxa2）断面突变处的圆角过渡，降低应力集中。曲轴的
29、过渡圆角半径不小于曲柄销径的5％。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江6m#
30、4R9X/T)r4Z3N(B
31、2.2制造方面2V3o0B)W2p/S1）消除加工制造过程中的各种应力。除应力退火。t#Q"~-a2k"U三维
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42、caxa2）改善表面质量和性能。三维网技术论坛*O7l+~.Q3d!b#v!J
43、*})M表面是裂纹的策源地。主要方法是：'n*y0j.C6m*u三维网技术论坛★降低粗糙度，对表面进行强化处理（渗C、N等）。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江)N;Y6I!F1Q$]%f*cU★对曲轴的过渡圆角进行滚压可使疲劳强度提高20～70％，球铁曲轴可提高50～90％。4~.u$E8?3j2.3使用管理方面:b2Q"D(u+E$O(v+["F0f5q:z三维
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55、caxa加强对主、副柴油机的管理，尤其加强曲轴的维护保养，对减少曲轴的疲劳破坏，延长曲轴的使用寿命和柴油机的正常运转十分重要。三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江2+s!m'HP
