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造成玻璃反应釜搅拌轴断裂的主要原因

[导读]郑州长城科工贸有限公司介绍玻璃反应釜搅拌轴断裂的主要原因。

通过计算与分析,我们排除掉玻璃反应釜的搅拌轴的强度不足以及材料的问题。最终我们发现,搅拌轴的断裂是由疲劳断裂引起的。因为搅拌轴上下端都安装有底部轴承,上轴承为滚动轴承,下轴承为滑动摩擦,为典型的简支梁结构,玻璃反应釜工作时,搅拌转速为260rpm,加上设备搅拌轴比较长,搅拌轴上下同轴度有一定的偏差,在轴上安装自吸式搅拌器的地方开了通气孔,可以看出此处比较薄弱,容易产生应力集中,而轴在工作过程中,主要受到扭矩影响,由于搅拌轴同轴度存在一定的偏差,所以轴在高速工作过程中轴也会受到弯矩的影响,而弯矩产生的弯曲应力是交变应力,当轴受到的转矩大小及方向恒定不变时,那么扭矩产生的扭转切应力的循环特征为静应力,由于在气孔处特殊的结构产生应力集中,使此处的应力可能高于材料的许用应力,当零件所受应力高于疲劳极限时,每一次载荷循环都对零件造成一定量的损伤,并且这种损伤是可以积累的;当损伤积累到临界值时,零件将发生疲劳破坏。

根据线性疲劳损伤积累理论中应用比较多的帕姆格伦一迈因纳定理,总损伤是每一次疲劳损伤的线性累加,而轴的疲劳断裂会经历几个过程,首先是疲劳裂纹的萌生,然后是亚临界扩展,最后发生失稳扩展,所以在机器运转半年后,疲劳裂纹逐渐的萌生、扩展,在没有明显的塑性变形和其他明显征兆的情况出现了轴应力集中处的疲劳断裂,而且在同一段时间内同时出现4 台搅拌器断裂,所以这样可看出是由于疲劳损伤积累造成搅拌轴在应力薄弱点疲劳断裂。

以上具体原因分析供大家参考。

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