R系列減速電機低速軸斷裂原因

文章出處：admin 人氣：發表時間：2019-10-30 11:28

R系(xi)列(lie)減(jian)(jian)速電機低速軸斷(duan)裂(lie)(lie)原因(yin)。斜齒輪減(jian)(jian)速機低速軸斷(duan)裂(lie)(lie)失效(xiao)主要原因(yin)是缺(que)陷(xian)與過(guo)載(zai)兩大(da)因(yin)素。當外加載(zai)荷超(chao)過(guo)材(cai)料強度極限而(er)造成零件斷(duan)裂(lie)(lie)稱(cheng)為(wei)過(guo)載(zai)斷(duan)裂(lie)(lie)。R系(xi)列(lie)減(jian)(jian)速電機低速軸在鍛造、焊接和熱處理過(guo)程中的(de)微裂(lie)(lie)紋、縮孔氣泡、大(da)塊外來雜物、過(guo)熱組(zu)(zu)織及局部(bu)燒傷等缺(que)陷(xian)，在沖擊過(guo)載(zai)或劇烈振動時會(hui)在缺(que)陷(xian)處引起斷(duan)裂(lie)(lie)，稱(cheng)為(wei)缺(que)陷(xian)斷(duan)裂(lie)(lie)。下面通過(guo)宏觀和微觀斷(duan)口形貌分(fen)(fen)析(xi)、材(cai)料金相(xiang)組(zu)(zu)織及成分(fen)(fen)檢測和力學性能測試等對R系(xi)列(lie)齒輪減(jian)(jian)速馬(ma)達低速軸斷(duan)裂(lie)(lie)失效(xiao)原因(yin)進(jin)行分(fen)(fen)析(xi)。

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斜(xie)齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)機軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷口宏觀形貌分析：宏觀檢(jian)查發現R系列減(jian)速(su)(su)電軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷裂(lie)部位(wei)在軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)頸臺階(jie)(jie)連(lian)接處，該部位(wei)由于(yu)(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)徑小(xiao)且存在應(ying)力(li)集中，屬于(yu)(yu)整個斜(xie)齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)機軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)受力(li)大和容易發生斷裂(lie)危險的(de)(de)部位(wei)。宏觀斷口檢(jian)查表(biao)明R系列減(jian)速(su)(su)馬達軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)斷口屬于(yu)(yu)典型(xing)的(de)(de)扭轉應(ying)力(li)所致(zhi)斷口，斷口較(jiao)平整且有脆性特征，不排除低周疲勞斷裂(lie)的(de)(de)可(ke)能性。鍵槽位(wei)置過于(yu)(yu)靠近(jin)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)頸臺階(jie)(jie)連(lian)接處會(hui)進步(bu)削弱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)頸處的(de)(de)有效承載(zai)能力(li)，從而加速(su)(su)斜(xie)齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)機低速(su)(su)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)的(de)(de)斷裂(lie)。

化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)析(xi)：R系列減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)電(dian)機(ji)軸(zhou)材(cai)(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)X射線熒(ying)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)析(xi)，結(jie)果表(biao)明(ming)斜齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)機(ji)軸(zhou)材(cai)(cai)(cai)料為(wei)碳鋼，不含(han)其他合金元素(su)(su)，根據軸(zhou)類零(ling)件般選(xuan)材(cai)(cai)(cai)原則，可以初步(bu)判斷為(wei)45號(hao)鋼。考慮到R系列減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)電(dian)機(ji)軸(zhou)外表(biao)層和(he)中(zhong)心部位(wei)微(wei)(wei)觀(guan)組(zu)(zu)織(zhi)，以及橫剖面(mian)、縱剖面(mian)微(wei)(wei)觀(guan)組(zu)(zu)織(zhi)可能存在的(de)(de)(de)(de)(de)不致性(xing)，分(fen)(fen)(fen)別(bie)對斜齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)機(ji)軸(zhou)外表(biao)層和(he)中(zhong)心部位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)橫剖面(mian)、縱剖面(mian)微(wei)(wei)觀(guan)組(zu)(zu)織(zhi)進(jin)行觀(guan)察，結(jie)果表(biao)明(ming)，該齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)箱軸(zhou)外表(biao)面(mian)沒有(you)經過滲(shen)碳處理(li)(li)或其他表(biao)面(mian)處理(li)(li)。基(ji)本組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，從鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)和(he)珠(zhu)光(guang)(guang)(guang)體(ti)(ti)含(han)量(liang)(liang)比(bi)例來(lai)(lai)看(kan)，該斜齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)機(ji)軸(zhou)碳質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)數約為(wei)0.45%，結(jie)合前面(mian)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)析(xi)來(lai)(lai)看(kan)，可以確認減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)機(ji)軸(zhou)材(cai)(cai)(cai)料為(wei)45號(hao)鋼，另外，從R系列減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)電(dian)機(ji)軸(zhou)基(ji)本組(zu)(zu)織(zhi)來(lai)(lai)看(kan)，該R系列減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)電(dian)機(ji)軸(zhou)沒有(you)經過調質(zhi)處理(li)(li)。從鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)布形態來(lai)(lai)看(kan)，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)呈網狀分(fen)(fen)(fen)布于晶界，并向晶內生(sheng)長(chang)，形成(cheng)(cheng)具(ju)有(you)定(ding)取向的(de)(de)(de)(de)(de)針片狀晶內鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)，具(ju)有(you)魏氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)特征，魏氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)出現會嚴重降(jiang)低鋼的(de)(de)(de)(de)(de)韌性(xing)、塑(su)性(xing)和(he)強度(du)，尤其會增加鋼的(de)(de)(de)(de)(de)脆(cui)性(xing)。由于魏氏(shi)體(ti)(ti)般是在較慢的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速(su)(su)(su)(su)(su)度(du)條件下形成(cheng)(cheng)，并結(jie)合考慮基(ji)本組(zu)(zu)織(zhi)具(ju)有(you)非常粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)晶粒度(du)（2—3），可以確認該斜齒(chi)輪減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)機(ji)軸(zhou)甚至沒有(you)經過正火處理(li)(li)，完全不符(fu)合熱處理(li)(li)工(gong)藝要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)規定(ding)。R系列減(jian)速(su)(su)(su)(su)(su)電(dian)機(ji)軸(zhou)顯微(wei)(wei)硬度(du)為(wei)210-290HV02.鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)區硬底偏(pian)(pian)低，而珠(zhu)光(guang)(guang)(guang)體(ti)(ti)區硬度(du)偏(pian)(pian)高，硬度(du)分(fen)(fen)(fen)而明(ming)顯不均勻(yun)。

從R系(xi)列(lie)減(jian)(jian)速(su)(su)電機軸斷口表(biao)(biao)面的(de)(de)微觀(guan)形(xing)貌(mao)看(kan)出，斷口表(biao)(biao)面覆蓋大(da)量腐蝕產物，局部可見擦傷痕跡，表(biao)(biao)明斜齒輪(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)機軸的(de)(de)斷裂過(guo)(guo)程并(bing)非瞬間(jian)完(wan)成，由于(yu)斷口腐蝕破壞嚴(yan)重，難以觀(guan)察(cha)到斷口微觀(guan)形(xing)貌(mao)細節，不(bu)過(guo)(guo)仍可又判斷該斜齒輪(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)機軸的(de)(de)斷裂類(lei)型(xing)屬于(yu)低周疲勞斷裂。R系(xi)列(lie)減(jian)(jian)速(su)(su)電機軸的(de)(de)應(ying)力集(ji)中、表(biao)(biao)面狀態(tai)、對尺寸及零(ling)件(jian)所(suo)用材質(zhi)的(de)(de)屈(qu)服(fu)極限(xian)是(shi)直接影響零(ling)件(jian)疲勞的(de)(de)主(zhu)要因素，采取對斜齒輪(lun)減(jian)(jian)速(su)(su)機軸調質(zhi)處(chu)(chu)理工(gong)藝，鍵槽位置過(guo)(guo)于(yu)靠近軸頸(jing)臺階連接處(chu)(chu)會(hui)進步削弱(ruo)軸頸(jing)處(chu)(chu)的(de)(de)有效(xiao)承(cheng)載(zai)能力，從而(er)加速(su)(su)R系(xi)列(lie)減(jian)(jian)速(su)(su)電機軸的(de)(de)斷裂，建議將鍵槽位置適當避開軸頸(jing)臺階處(chu)(chu)。

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