2 相關(guān)零件的常規(guī)檢查
    由于曲軸原設(shè)計是安全可靠的，為了查找斷裂原因，又對故障發(fā)動機進行了分解，對相關(guān)零件進行了一系列的常規(guī)檢查。其中，發(fā)動機曲軸箱機油量和油品測試均正常，主軸承未見松動，曲軸箱、曲軸等相關(guān)零件的主要尺寸均符合圖紙要求；對斷裂曲軸進行了材料分析，圖紙要求材料為40Cr,檢測結(jié)果符合要求，如表3所示；曲軸整體調(diào)質(zhì)，斷口區(qū)域未做特殊處理，調(diào)質(zhì)硬度應(yīng)為21～29 HRC，實測結(jié)果為25.5々25.8 HRC，芯部硬度為246～253 HV 1，符合要求；曲軸表面及芯部組織均為回火索氏體如圖8所示，符合材料熱處理要求；曲軸主軸頸高頻淬火區(qū)域距離曲柄端面距離≤4.5 mm,實測結(jié)果為4.2 mm，符合圖紙要求。為了繼續(xù)查找曲軸斷裂的原因，將對斷裂曲軸進行斷口分析。



 
    3 斷口分析
    圖9為斷裂曲軸的斷面圖，從圖中看出，曲軸的裂紋源分別為主軸頸兩側(cè)的過渡圓角處，并向曲柄內(nèi)部擴展成整個曲柄臂的斷裂；圖10～圖11為斷裂曲軸的斷口宏觀形貌，從圖中看出曲軸從左右側(cè)分別斷裂，斷口處均可看到明顯的貝紋線，貝紋線從裂紋源開始，向四周推進呈弧形，并垂直于疲勞裂紋擴展方向，由圖11還可看到曲軸在斷裂的一側(cè)靠近主軸頸處出現(xiàn)了明顯的裂口。





    隨后，又對斷裂曲軸沿軸向進行了解剖，從曲軸軸向剖斷面圖12看到，連接主軸頸及曲柄處的過渡圓角不符合設(shè)計要求，設(shè)計要求過渡圓角形狀如圖13所示，但實物此處幾乎未見過渡圓角R0.8，實物近似為1處平面和2處圓角，2處圓角實測值約為R0.2。由此可見，斷裂曲軸根部加工形狀不符合圖紙要求，R0.2圓角過小易在此處產(chǎn)生應(yīng)力集中，結(jié)合曲軸斷面貝紋線的擴展特征，進一步說明了疲勞源處有應(yīng)力集中的現(xiàn)象；斷面上出現(xiàn)裂口，且裂口從主軸頸過渡圓角處開始向內(nèi)延伸，同樣說明過渡圓角處產(chǎn)生了嚴重的應(yīng)力集中。通過實物檢測，結(jié)合曲軸斷裂方式及明顯的貝紋線，初步判斷此次曲軸斷裂事故應(yīng)屬于工件制造缺陷造成的疲勞斷裂。為了驗證這個判斷，將對斷裂的曲軸進行圓角疲勞強度校核。

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