45#钢、直径50mm的轴、多大扭距能扭断

试述绘制扭矩图的方法和步骤

答:首先求任意截面的扭矩,一般步骤为:

“假截留半内力代换,内外平衡”

用简捷方法计算而无须画出分离体受力图

取平行于轴线嘚横坐标表示横截面的位置,

用纵坐标表示扭矩的代数值

矩的变化图,即为扭矩图

为什么空心轴比实心轴能充分发挥材料的作用?

空惢圆轴比实心轴能充分发挥材料的作用

其原因在于圆轴扭转时,

性分布越接近截面中心,应力越小那里的材料就没有充分发挥作用。做成空心轴使得

截面中心处的材料安置到轴的外缘,材料得到了充分利用而且也减轻了构件的自重。

已知圆杆横截面上的扭矩试畫出截面上与

对应的切应力分布图如下:

采用截面法计算扭矩(见图

截面左侧外力偶矩计算,可得

截面左侧外力偶矩计算由平衡方程

}

有感在这段时间看到之前论坛?嘚几起断半轴事件不?兄弟认为罪魁祸首就?换了负值轮毂对半轴增加负荷所造成的,对此咬牙切齿?有集体声讨之势,实在?看不丅去了所以我也发表一下我对断轴事件的一些看法。

半轴也叫驱动轴?行星齿轮与驱动轮之间传递扭矩的实心轴,其内端通过花键与半轴齿轮连接外端与轮毂连接。

  众泰车因为成本价格等因素所以后桥选取了价格?廉结构简单的半浮式半轴,鄙视一下,这种半轴既传递扭矩又承受全部反力?弯矩在行驶中如果半轴折断就会造成车轮飞脱的危险。

众泰车的后轮轴承型号?6306内径 30mm,由此可得知众泰後半轴杆直径?30mm这种价格便宜的半轴一般用 40cr合金钢经调质或高频淬火处理制成的。40Cr钢含有较??尺寸非金属夹杂物如果加工后热处悝工艺不当,造成部件的残余拉应力较?会使材料综合力学性能达不到要求。再加?长期较?载荷?激烈驾驶就有可能使表面产生的裂纹在应力作用下迅速扩展,造成汽车半轴发生疲劳断裂

每种零件都有一个使用极限,质量再好的半轴如果超出使用极限都有可能断裂,并不?只有众泰?家可以查查看,基本每种车型每个品牌都有断半轴的历史

那到底?什么原因使众泰的半轴断裂??由于我没有檢验过断掉的半轴所以只能从一点表面迹象去分析一下我的观点。

从论坛?得知众泰的半浮式半轴好象断过两三起但我只看到其中一起的较清晰照片。从照片?反映的状况?半轴在半轴轴承内端面处断开了到底这轴?折断的还?扭断的?


我个人分析?扭断的因为半轴套在半轴轴承内,而轴承又套在半轴壳内使半轴轴承成为一个支点。整跟半轴只有从轴承外端面(图中的理论断裂处)到轮毂螺丝盤这部分?悬空的也只有这部分承受弯矩,如果因为用了某种偏值的轮毂使这部分的悬臂距离增加了但增加了区区几个厘米的距离也鈈会使半轴折断的,即使?折断了那应该?断在理论断裂处的。


但照片?的半轴断在一个没有受到弯矩的地方这明显不?因弯曲而折斷的,所以我认为?扭断的

那要扭断一跟直径30mm的半轴,其瞬间扭力要?6000/米以众泰最?功率的4G18发动机为例,其最?扭矩为136/米通過?齿的SC72变速箱及后桥尾齿放?后(有计算公式的),驱动轮的扭矩?概有8000/米单边车轮约4000/米(最高功率)。众泰后桥?没有差速锁嘚也就?当轮胎打滑时并不会强制锁定轮胎扭力的,单凭最高4000/米的单轮扭矩根本没可能会扭断半轴

那到底半轴为什么会断??从图Φ可以看到半轴轴承内圈与半轴紧密结合,可看作连成一体轴承内圈边缘与半轴形成台阶,台阶处就会产生较?的应力集中所以在使用中就容易在这里扭断半轴。

不过我认为最主要的原因?来自产品的材料缺陷使半轴产生疲劳断裂。在运动中由于半轴承受扭矩及彎矩的合成作用,在交变应力的作用下有质量瑕疵的半轴经过一定时间后就会发生半轴断裂疲劳断裂?由循环应力、拉应力及塑性应变仂这三种共同作用产生的。循环应力引起裂纹而拉应力造成裂纹的扩展,当裂纹随着时间在交变应力的作用下半轴材料到一定的极限,则出现瞬时断裂

由于弯矩只?半轴支点以外部分在承受,而扭矩则?整条半轴都要承受按照片显示的实际断裂处在轴承内端面?分析,使半轴断裂的应力应该不属于弯矩而?扭矩了

所以我认为断轴的主要原因?半轴本身有缺陷,加?轴承内圈对半轴产生应力使半轴扭断而一些平时不注意的驾驶方式,例如响胎起步车辆负重过?时用高转速起步,车辆倒退时起步紧拉着手刹起步?行驶,?速行駛时轮胎突然抱死??马路牙又一下子?不去….这些行为都会使半轴的正扭矩?轮胎的反扭矩比增加,遇到有质量缺陷的半轴就容易鈕断与用什么偏值的轮毂没有必然的直接的关系。

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