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R系列減速電機(jī)低速軸斷裂原因

文章出處:   責(zé)任編輯:   發(fā)布時(shí)間:2017-07-01 18:14:06    點(diǎn)擊數(shù):-   【
R系列減速電機(jī)低速軸斷裂原因。斜齒輪減速機(jī)低速軸斷裂失效主要原因是缺陷與過(guò)載兩大因素。當(dāng)外加載荷超過(guò)材料強(qiáng)度極限而造成零件斷裂稱(chēng)為過(guò)載斷裂。R系列減速電機(jī)低速軸在鍛造、焊接和熱處理過(guò)程中的微裂紋、縮孔氣泡、大塊外來(lái)雜物、過(guò)熱組織及局部燒傷等缺陷,在沖擊過(guò)載或劇烈振動(dòng)時(shí)會(huì)在缺陷處引起斷裂,稱(chēng)為缺陷斷裂。下面通過(guò)宏觀和微觀斷口形貌分析、材料金相組織及成分檢測(cè)和力學(xué)性能測(cè)試等對(duì)R系列齒輪減速馬達(dá)低速軸斷裂失效原因進(jìn)行分析。http://hengyujituan.cn/rxiliejiansuji.html

同軸減速機(jī)

斜齒輪減速機(jī)軸斷口宏觀形貌分析:宏觀檢查發(fā)現(xiàn)R系列減速電軸斷裂部位在軸頸臺(tái)階連接處,該部位由于軸徑小且存在應(yīng)力集中,屬于整個(gè)斜齒輪減速機(jī)軸受力大和容易發(fā)生斷裂危險(xiǎn)的部位。宏觀斷口檢查表明R系列減速馬達(dá)軸斷口屬于典型的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力所致斷口,斷口較平整且有脆性特征,不排除低周疲勞斷裂的可能性。鍵槽位置過(guò)于靠近軸頸臺(tái)階連接處會(huì)進(jìn)步削弱軸頸處的有效承載能力,從而加速斜齒輪減速機(jī)低速軸的斷裂。
化學(xué)成分分析:R系列減速電機(jī)軸材料的X射線熒光光譜成分分析,結(jié)果表明斜齒輪減速機(jī)軸材料為碳鋼,不含其他合金元素,根據(jù)軸類(lèi)零件般選材原則,可以初步判斷為45號(hào)鋼??紤]到R系列減速電機(jī)軸外表層和中心部位微觀組織,以及橫剖面、縱剖面微觀組織可能存在的不致性,分別對(duì)斜齒輪減速機(jī)軸外表層和中心部位的橫剖面、縱剖面微觀組織進(jìn)行觀察,結(jié)果表明,該齒輪減速箱軸外表面沒(méi)有經(jīng)過(guò)滲碳處理或其他表面處理?;窘M織為鐵素體,從鐵素體和珠光體含量比例來(lái)看,該斜齒輪減速機(jī)軸碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.45%,結(jié)合前面成分分析來(lái)看,可以確認(rèn)減速機(jī)軸材料為45號(hào)鋼,另外,從R系列減速電機(jī)軸基本組織來(lái)看,該R系列減速電機(jī)軸沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理。從鐵素體的分布形態(tài)來(lái)看,鐵素體呈網(wǎng)狀分布于晶界,并向晶內(nèi)生長(zhǎng),形成具有定取向的針片狀晶內(nèi)鐵素體,具有魏氏體組織特征,魏氏體組織的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重降低鋼的韌性、塑性和強(qiáng)度,尤其會(huì)增加鋼的脆性。由于魏氏體般是在較慢的冷卻速度條件下形成,并結(jié)合考慮基本組織具有非常粗大的晶粒度(2—3),可以確認(rèn)該斜齒輪減速機(jī)軸甚至沒(méi)有經(jīng)過(guò)正火處理,完全不符合熱處理工藝要求的規(guī)定。R系列減速電機(jī)軸顯微硬度為210-290HV02.鐵素體區(qū)硬底偏低,而珠光體區(qū)硬度偏高,硬度分而明顯不均勻。
從R系列減速電機(jī)軸斷口表面的微觀形貌看出,斷口表面覆蓋大量腐蝕產(chǎn)物,局部可見(jiàn)擦傷痕跡,表明斜齒輪減速機(jī)軸的斷裂過(guò)程并非瞬間完成,由于斷口腐蝕破壞嚴(yán)重,難以觀察到斷口微觀形貌細(xì)節(jié),不過(guò)仍可又判斷該斜齒輪減速機(jī)軸的斷裂類(lèi)型屬于低周疲勞斷裂。R系列減速電機(jī)軸的應(yīng)力集中、表面狀態(tài)、對(duì)尺寸及零件所用材質(zhì)的屈服極限是直接影響零件疲勞的主要因素,采取對(duì)斜齒輪減速機(jī)軸調(diào)質(zhì)處理工藝,鍵槽位置過(guò)于靠近軸頸臺(tái)階連接處會(huì)進(jìn)步削弱軸頸處的有效承載能力,從而加速R系列減速電機(jī)軸的斷裂,建議將鍵槽位置適當(dāng)避開(kāi)軸頸臺(tái)階處。

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