基于微電阻測試技術(shù)的曲軸疲勞損傷表征研究.pdf

1、2008年，中國汽車的產(chǎn)銷量約1000萬輛，成為繼美國之后的第二大汽車產(chǎn)銷大國，與此同時，年報廢汽車量已達(dá)保有量的6％。再制造技術(shù)是解決報廢汽車難題的最好方法之一，但再制造前退役零部件的剩余疲勞壽命是影響再制造產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵因素。因此，研究典型汽車零部件疲勞損傷規(guī)律，用于指導(dǎo)剩余疲勞壽命評估是當(dāng)前的一項緊迫任務(wù)。 本論文以汽車發(fā)動機典型零件曲軸為研究對象，采用微電阻測試技術(shù)，以微電阻為參量全程表征曲軸的疲勞損傷過程，從而獲得曲

2、軸疲勞損傷的微電阻變化規(guī)律。 首先，以48Mn鋼標(biāo)準(zhǔn)試件為研究對象，開展旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞損傷微電阻表征實驗，并與推導(dǎo)的金屬疲勞損傷電阻模型作比較。結(jié)果表明：實測數(shù)據(jù)與理論模型有較好的一致性，損傷開始至宏觀裂紋萌生階段吻合得較好，宏觀裂紋萌生點相差較大，之后，兩者趨向一致，達(dá)到無窮大。同時，也驗證了微電阻表征疲勞損傷的可行性。 其次，為了開展曲軸的疲勞損傷試驗，開發(fā)了基于虛擬儀器技術(shù)的曲軸彎曲疲勞損傷試驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了模擬正弦信

3、號輸出，振動信號實時采集，自動掃描系統(tǒng)共振頻率，“恒載荷”調(diào)節(jié)，曲軸失效自動診斷，輸出與采集數(shù)據(jù)信號的實時顯示與保存，微電阻測試等功能。 最后，開展了曲軸單拐的全程疲勞損傷微電阻表征試驗。結(jié)果表明：在整個疲勞壽命內(nèi)，微電阻值隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增大，載荷越大，微電阻增大速度越快。對于2500NM載荷下的單拐而言，從試驗開始到宏觀裂紋萌生前階段（占整個壽命的70～80％），微電阻值增加緩慢，在宏觀裂紋萌生時微電阻值有較大的變化，此