15430.旋挖鉆機(jī)銷軸斷裂失效分析

1、AmesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterFractureFailureAnalysisoftheRotaryDrillingDig’pinBySongtaoLiSupervisor：AssociateProfShoutongQinMechanicalEngineering一一SchoolofMechanicalEngineeringMay2014摘要摘要旋挖鉆機(jī)在現(xiàn)

2、在的基礎(chǔ)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，然而，國(guó)產(chǎn)旋挖鉆機(jī)由于總體水平的限制，其設(shè)計(jì)和制造還多停留在仿制和仿制改進(jìn)上，生產(chǎn)的旋挖鉆機(jī)還存在著許多的不足和缺陷。本文通過(guò)對(duì)3起連續(xù)發(fā)生的旋挖鉆機(jī)桅桿與變幅機(jī)構(gòu)的連接銷軸的斷裂失效事故進(jìn)行分析，查找了發(fā)生斷裂的原因，提出了相應(yīng)的工藝措施和設(shè)計(jì)建議。本論文完成了以下工作：通過(guò)對(duì)斷軸進(jìn)行測(cè)量標(biāo)記和對(duì)斷軸的表面和斷口形貌的分析，初步判定銷軸為脆性瞬間過(guò)載斷裂，并且初步推斷了引起銷軸斷裂的幾方面可能性，

3、制定了研究分析銷軸斷裂的研究分析路線：對(duì)銷軸進(jìn)行傳統(tǒng)力學(xué)分析，建立了銷軸的力學(xué)模型，計(jì)算其在7種工況下的受力狀況，得出鉆進(jìn)工況銷軸受力最大；利用ANSYSWorkbench中的StaticStructural(靜力結(jié)構(gòu)分析模塊)對(duì)銷軸進(jìn)行有限元分析，得出銷軸危險(xiǎn)工況和應(yīng)力集中分布狀況，驗(yàn)證銷軸的失效原因；通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和手段，對(duì)銷軸的實(shí)際采用的材料、熱處理工藝、熱處理后銷軸硬度、金相組織等方面進(jìn)行分析驗(yàn)證，判定其發(fā)生斷裂的銷軸是否滿