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轴篇1

第一章 轴件失效分析方法概述1

第一节 失效分析的基本概念1

一 轴件的失效及其基本类型1

目录1

二 失效分析的目的2

三 失效分析的步骤3

第二节 原始资料搜集4

一 设计参数与制造工艺4

三 照相记录5

四 选择试样5

二 服役史5

第三节 失效件的初步检查与断口处理6

一 失效件的初步检查6

二 断口处理7

第四节 无损探伤检验和机械性能试验8

一 无损探伤检验与实验应力分析8

二 机械性能试验10

第五节 断口分析与金相检查12

一 宏观分析12

二 光学显微镜断口分析13

三 电子显微镜断口分析14

四 金相检查15

一 轴的基本类型17

第二章 轴类零件的力学分析原理17

第一节 轴的基本类型与工作条件17

二 轴的工作条件18

第二节 静强度分析20

一 拉伸20

二 压缩21

三 扭转22

四 弯曲24

五 组合变形25

第三节 疲劳强度分析26

一 交变应力26

二 疲劳极限28

三 轴的疲劳强度计算29

第四节 应力集中31

一 应力集中因素的类型31

二 应力集中的分析方法32

三 降低应力集中的措施33

第五节 刚度与振动分析35

一 轴的刚度计算35

二 轴的振动计算简介36

第三章 轴类零件的失效形式及其鉴别41

第一节 轴类零件的疲劳断裂41

一 轴类零件疲劳断裂的一般特征41

二 轴类零件的单向弯曲疲劳44

三 轴类零件的双向弯曲疲劳48

四 轴类零件的旋转弯曲疲劳50

五 轴类零件的扭转疲劳54

六 轴类零件的接触疲劳62

第二节 轴类零件的扭转断裂63

一 轴类零件扭转断裂的产生63

二 轴类零件扭转断裂的特征64

三 案例分析65

第三节 轴类零件的脆性断裂66

一 轴类零件的脆性断裂及其特征66

二 轴类零件的解理断裂及其断口形态67

三 轴类零件的沿晶脆性断裂及其断口形态69

一 轴类零件延性断裂的产生74

第四节 轴类零件的延性断裂74

二 轴类零件延性断裂的特征75

三 案例分析77

第五节 轴类零件的变形失效78

第六节 轴类零件的磨损79

一 磨粒磨损79

二 粘着磨损79

三 微振腐蚀（摩擦磨损）80

第七节 轴类零件的蠕变失效81

一 轴类零件蠕变的产生81

二 轴类零件蠕变断裂的特征82

一 轴类零件腐蚀疲劳的特征83

第八节 轴类零件的腐蚀失效83

二 腐蚀疲劳的断口形貌84

第四章 轴类零件的材料选择及其生产工艺流程85

第一节 轴类零件选用材料的一般原则85

一 选材的依据85

二 选材的具体方法89

三 一般选择钢种方法举例89

第二节 钢的淬透性93

一 调质钢的淬透性93

二 调质处理的轴类零件淬硬深度的确定95

三 渗碳钢的淬透性95

四 根据淬透性选择钢种的方法97

二 典型零件的质量检验98

第三节 调质轴类零件的生产工艺流程及其质量控制98

一 调质轴类零件的生产工艺流程98

第四节 感应加热淬火轴类零件的生产工艺流程及其质量控制101

一 感应加热淬火轴类零件的生产工艺流程101

二 典型零件的质量检验102

第五节 渗碳处理轴类零件的生产工艺流程及其质量控制104

一 渗碳处理轴类零件的生产工艺流程104

二 典型零件的质量检验104

第六节 几种轴类零件的常用材料107

四 连杆110

三 凸轮轴110

二 半轴110

一 曲轴110

第一节 几种主要轴类零件生产过程中常见缺陷综述110

第五章 轴类零件生产过程中常见的缺陷与失效案例分析110

五 齿轮轴114

第二节 锻造过热与过烧114

一 锻造过热和过烧的产生与鉴别115

二 案例分析117

第三节 锻造折叠裂纹126

一 折叠裂纹的产生与鉴别126

二 案例分析128

二 铜裂的鉴别132

一 铜裂的产生132

第四节 铜裂132

三 案例分析133

第五节 淬火裂纹136

一 淬火裂纹的产生及类型136

二 淬火裂纹的鉴别138

三 淬火裂纹形成的影响因素139

四 案例分析143

第六节 磨削裂纹147

一 磨削裂纹的产生148

二 磨削裂纹的鉴别149

三 案例分析152

一、渗碳淬火轴件的淬火软点157

第七节 淬火软点及淬硬层不均157

二、调质轴件的淬火软点159

三、感应加热淬火轴件的淬硬层不均及淬火软点159

第六章 轴类零件典型案例的失效分析161

第一例 某中型载重汽车前轴断裂分析161

第二例 减摆器转子轴断裂失效分析176

第三例 齿轮轴疲劳断裂分析182

第四例 中合金热轧辊破断分析186

第五例 离合器轴断裂分析193

第六例 摩拖车边轮轴失效分析197

第七例 柴油机喷油泵凸轮轴断裂分析204

第八例 曲轴的断裂分析212

第九例 柴油机曲轴断裂分析219

第十例 越野车传动轴破损分析222

紧固件篇226

第七章 紧固件的基本类型与受力分析226

第一节 概述226

第二节 螺纹紧固件228

一 螺纹紧固件的结构与分类228

二 螺纹紧固件的工作状况230

三 螺纹紧固件的受力分析与强度计算232

第三节 铆钉242

一 铆钉联接的结构类型与失效形式242

二 铆钉联接的设计计算244

第四节 销钉246

一 选材的一般原则249

第八章 紧固件的材料选择249

第一节 材料选择249

二 钢材的化学成份252

三 钢材的原始组织253

四 钢的淬透性能255

五 常用紧固件用钢及其技术条件256

第二节 钢材冶金缺陷对紧固件性能的影响263

一 钢材的发纹264

二 钢材碳偏析264

三 缩孔残余266

五 钢材的脱碳267

第一节 紧固件的生产工艺流程269

第九章 紧固件的工艺废品分析及质量控制269

第二节 紧固件工艺废分析271

一 冷拔开裂271

二 冷镦开裂276

三 搓丝滚丝造成的缺陷279

四 热处理工艺造成的缺陷282

第三节 紧固件的质量控制288

一 螺纹紧固件的机械性能标准289

二 拉力试验289

三 硬度试验290

四 保证载荷试验290

五 楔负载试验292

六 螺栓头部坚固性试验293

七 脱碳试验294

第十章 紧固件主要失效形式及其典型案例分析296

第一节 紧固件的脆性断裂失效296

一 断裂特征296

二 案例分析298

第二节 紧固件的延滞破坏失效306

一 紧固件的氢损伤306

二 紧固件的应力腐蚀破坏312

三 液体金属脆断320

三 案例分析323

二 断口特征323

一 裂纹特征323

第三节 紧固件的腐蚀失效323

第四节 螺栓在高温条件下的断裂失效330

一 螺栓在高温使用中断裂的起因330

二 螺栓的高温蠕变断裂330

三 螺栓在高温下因碳化物淀沉而脆断336

第五节 紧固件的疲劳失效339

一 影响紧固件疲劳性能的几个因素339

二 案例分析341

第六节 紧固件的变形与脱扣345

一 概述345

二 案例分析345

参考文献346