叉車橋殼端軸斷裂分析

楊冬梅, 肖 武， 董新權(. 湖北省機電研究設計院股份公司, 武漢 430070; . 東風襄陽旅行車有限公司， 襄陽 44000)

叉車橋殼端軸斷裂分析

楊冬梅1, 肖 武1， 董新權2
(1. 湖北省機電研究設計院股份公司, 武漢 430070; 2. 東風襄陽旅行車有限公司， 襄陽 440100)

某叉車橋殼端軸在使用約1 000 h后發生斷裂，通過對斷裂件的斷口、化學成分、力學性能、顯微組織等進行分析，找出了斷裂原因。結果表明：該叉車橋殼端軸斷裂屬于疲勞斷裂；斷裂處過渡圓角半徑過小且加工刀痕明顯，導致此處產生應力集中；另外熱處理工藝控制不當;一方面導致材料顯微組織嚴重不均勻產生較大的內應力，另一方面未進行調質處理使材料力學性能和疲勞強度大幅度下降；上述因素是造成橋殼端軸疲勞斷裂的主要原因。

叉車橋殼；端軸；疲勞斷裂；應力集中；熱處理工藝

某內燃平衡重式叉車驅動橋，在使用約1 000 h后其橋殼右側端軸發生斷裂，該叉車額定起重量為8 t。斷裂處位于油封位和過渡圓角相接處，見圖1,圖紙要求該處過渡圓角半徑R=5 mm，斷裂處軸徑為φ100 mm。端軸材料為40Cr鋼，熱處理要求經調質處理，硬度達到220～250 HB。為查明該叉車橋殼端軸斷裂原因，筆者對斷裂件進行了檢驗和分析，并提出了改進建議，以避免類似失效的再發生。

圖1 失效叉車驅動橋宏觀形貌Fig.1 Macro morphology of the failure forklift drive axle

1 理化檢驗

1.1 斷口宏觀分析

橋殼端軸斷口宏觀形貌見圖2，可見有一部分斷面比較平滑，且有明顯的呈貝殼紋花樣的疲勞弧帶(圖2中A區)，此為疲勞斷裂的特征。疲勞區中部有損傷，疲勞源位于橋殼端軸下方位置的外圓表面，如圖3中箭頭所指。……