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减速机轴断裂分析  

2015-06-15 09:20:47|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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有时候我们会遇到减速器在使用较短的时间内,输出轴发生弯曲、甚至断裂现象,通过对断裂轴的断口宏、微观分析以及硬度测定,其主要原因轴是在应力集中条件下承受对称旋转弯曲载荷作用,产生早期疲劳断裂。造成疲劳断裂的原因是由于热处理工艺不合理,致使材料力学性能未达到设计要求,导致轴的疲劳抗力降低,加之没有合理的过渡圆角,或加工过渡圆角没有达到图纸要求,工作时产生应力集中,加速了轴的疲劳断裂。 
1、断轴宏观分析 
   断裂位置正常在减速机轴表面退刀槽根部,断口表面有较明显的贝壳状花样,属于典型的疲劳断裂。断口由疲劳裂源区、裂纹扩展区和瞬间断裂区三个区域组成;仔细观察断口裂纹源区,其表面较平坦。裂纹扩展区贝纹线比较扁平。瞬间断裂区在裂源的对面,呈椭圆形,断口形貌为纤维状,表明减速机轴主要受旋转弯曲应力。断口瞬断区域较小,说明轴整体受力较小,属典型的高周疲劳断裂。由疲劳区及贝纹线的形态可知,疲劳裂纹扩展过程中两侧较快,说明退刀槽根部有应力集中现象。 
2、断口微观分析 
   通过专业显微镜观察样品断口,断裂起源于轴表面退刀槽根部,该处有机加工刀痕;裂纹扩展区可见疲劳条纹;瞬断区为细小韧窝。

3、硬度检测 
   在断口附近取样,将横截面磨平,从边缘向心部逐点进行硬度测定,结果均低于图纸要求;沿轴的纵向表面测定硬度,轴的表面硬度均低于设计要求。 

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