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前后橋制動鼓的失效原因

發(fā)布時間:2015-12-31

    前后橋制動鼓失效主要有五種形式:開裂、龜裂、掉底、磨損過大、非正常磨損。鑄件失效主要從兩個方面考慮,一是鑄件的材料成分和自身的強度,另一個是在一定工況條件下,材料組織的改變而引起的機械性能的改變。一般來說,鑄件的機械性能主要取決于化學(xué)成分,又受外部環(huán)境(溫度、冷卻速度等)的影響。
    前后橋制動鼓在工作時主要受兩個方向的力,一個是來自蹄鐵的法向壓力,一個是因旋轉(zhuǎn)和蹄鐵離合片產(chǎn)生的切向力。當去掉法向壓力,制動鼓和蹄鐵離合片之間的切向力也就不存在了;制動鼓和離合片摩擦產(chǎn)生大量的熱,導(dǎo)致制動鼓溫度升高,而離合片和制動鼓的摩擦實際多是斑狀接觸,接觸面因受摩擦產(chǎn)生的熱使該處組織發(fā)生相變,產(chǎn)生相變應(yīng)力,降低了該處的抗熱疲勞能力;同時,由于受熱的不均勻,溫度高的部位發(fā)生了相變,溫度低的部位沒有變化,而有的部位甚至尚未受到熱的影響;相變產(chǎn)生應(yīng)力,受熱的不均勻也會產(chǎn)生應(yīng)力,這些殘余應(yīng)力的存在,使得力學(xué)性能不均勻,在頻繁的制動載荷作用下,產(chǎn)生有一定規(guī)則的裂紋,裂紋多呈軸向分布,斷續(xù)或連續(xù)狀,從裂紋分布情況分析,裂紋主要是受切向力產(chǎn)生的。切向力作用在制動面上,對基體有撕裂的作用,對基體造成內(nèi)應(yīng)力,降低了材料的熱疲勞強度,便產(chǎn)生連續(xù)或不連續(xù)的裂紋,嚴重的造成斷裂。
    另一方面,制動鼓產(chǎn)生的相變情況。內(nèi)部組織相變主要受溫度影響,制動鼓工作時產(chǎn)生的溫度最高可達850°C--900°C,這個溫度足以造成組織相變,主要發(fā)生的相變有:1. 在800℃附近或略低于800℃,共晶碳化物分解為石墨和鐵素體;2. 珠光體和鐵素體在800℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體;3. 奧氏體在快速冷卻時轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。