机械工程学报

作者：马硕, 姜兴宇, 杨国哲, 刘伟军, 乔赫廷, 王子生

单位：沈阳工业大学机械工程学院 沈阳 110027

关键词：再制造,断裂力学,剩余寿命评估,裂纹闭合,疲劳寿命曲线；

基金：国家自然科学基金（51305279）和2016年绿色制造系统集成项目-机床绿色再制造关键工艺技术及应用示范资助项目。

如何准确评估废旧主轴的剩余寿命是其可再制造性评估的关键。基于此，针对废旧主轴的疲劳断裂失效现状，综合考虑裂纹闭合效应，加入裂纹拓展有效因子，提出一种基于非线性连续疲劳损伤模型的主轴剩余寿命评估模型。为提高主轴S-N曲线的拟合精度，疲劳试件是通过原废旧主轴的轴身经线切割加工而成，将主轴谐响应分析获得的六级最大应力，作为拉压疲劳试验的循环应力，从而获得接近实际主轴的S-N曲线。对于主轴剩余寿命评估模型参数求解问题，把试验得到的数据和参数通过非线性拟合中的最小二乘法，构建关于应力和寿命的S-N曲线，采用Python的方法来求解该模型中的参数使主轴的剩余寿命评估模型更具有准确性，来保证预测评估主轴剩余寿命结果的准确性。以某机床集团的CAK5085型数控车床的主轴为例，对其进行剩余寿命评估。通过试验的数据和模型的计算结果进行对比，验证修正后模型的准确性、可行性。

来源：2021年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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