活塞式壓縮機聯(lián)軸器連接螺栓斷裂原因分析

某型號活塞式壓縮機聯(lián)軸器的連接螺栓在停車維修拆卸時發(fā)現(xiàn)斷裂。通過化學成分分析、硬度測試、金相檢驗、斷口分析及能譜分析對斷裂原因進行了分析。結(jié)果表明：螺栓根部存在結(jié)構(gòu)不連續(xù)的退刀槽，導致螺栓應(yīng)力集中產(chǎn)生初始裂紋，在長期服役后發(fā)生疲勞斷裂。

（１）螺栓斷裂的主要原因是螺栓在應(yīng)力集中的退刀槽上萌生了初始裂紋，在載荷長時間的作用下發(fā)生疲勞破壞，較終導致螺栓發(fā)生了疲勞斷裂失效。（２）合理設(shè)計螺栓結(jié)構(gòu)，提高退刀槽等應(yīng)力集中部位的加工粗糙度要求，減少應(yīng)力集中，提力。（３）合理布置螺栓，使螺栓載荷均勻分布，避免載荷波動，防止螺栓疲勞破壞。２）結(jié)構(gòu)方面：避免承力構(gòu)件局部應(yīng)力集中，引起承力處斷裂。對連接螺柱根部進行圓滑過渡，盡量減小根部的應(yīng)力集中系數(shù)；為提高連接螺柱根部承載能力，在滿足結(jié)構(gòu)整體尺寸要求的前提下，變大連接螺柱根部直徑；從連接螺柱承力角度考慮，可在整體結(jié)構(gòu)重 心處變加飛控部件與彈殼的連接約束，減小電子組合和電子艙骨架部分施加給連接螺柱的彎矩，從而減小連接螺柱根部所受的應(yīng)力水平。

（１）連接螺柱斷裂的主要原因是其疲勞抗力不足以及結(jié)構(gòu)上的承力構(gòu)件布局不合理。（２）經(jīng)過試驗驗證，通過更換連接螺柱材料以及變加飛控部件重 心附近連接約束的方式可避免連接螺柱再次斷裂失效。