对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

对于轴采用哪些措施可以降低应力集中,提高疲劳强度

轴的应力，一般容易集中在轴的台阶处，因此在设计、加工轴台阶的时候，一定要留有过渡圆弧，也要尽量避免台阶轴直径的剧烈变化，安装轴承位置的轴颈直径不要突然减细许多，以降低轴的应力集中，因为一般断裂往往出现在安装轴承的台阶处。如果此处能设计的粗大一些，是提高强度的最佳手段。
而提高轴的疲劳强度，对那些承受扭力的细长轴很重要。我曾经遇到过一个细长搅拌机轴（垂直安装的）反复断裂，更换过多种材料都不行，也曾经换了不锈钢材料也无济于事，无奈，我选了40Cr，制造时我给定的热处理规范没有按照一般调质钢的规范，而是进行淬火后只进行简单低温回火，尽量保持硬度。这样，使用了很久，再也没有断过。说明提高疲劳强度主要的手段就是提高淬火硬度，牺牲一点韧性是没有关系的。能解决主要矛盾就好。

按照疲劳机理可以将影响疲劳强度或疲劳寿命的因素分成三类：①影响局部应力应变大小的因素，如载荷特性（应力状态、循环特性，高载效应、残余应力等）、轴的几何形状（缺口应力集中、尺寸大小）等；②影响轴材料微观结构的因素，如材料种类、热处理状态（影响材料的延性、缺陷分布、缺陷的种类等），机械加工（如锻使晶粒细化，缺陷增多；表面淬火使表面层强度增加，延性下降）等；③影响疲劳损伤源的因素，如表面粗糙度、腐蚀和应力腐蚀等。 表面粗糙度越低，疲劳强度就越高。从宏观角度解释，表面粗糙度造成微观应力集中，从而是疲劳强度下降。在机械加工方面，应该适当地逐次减小切削深度和走刀量，还应防止过热或其它因素的影响，力求表面质量均匀一致。