伺服用減速機斷軸的原因分析

 

查閱伺服用減速機軸的有關(guān)技術(shù)資料，該軸采用17CrNiMo6鋼制造，軸整體經(jīng)調質(zhì)處理后，表面進(jìn)行中頻處理，使軸表面及退刀槽根部洛氏硬度達到59～62HRC。  

 

1理化檢驗  

 

1.1斷軸宏觀(guān)分析  

 

斷裂位于伺服用減速機軸表面退刀槽根部。

 

斷口表面有較明顯的貝殼狀花樣，屬于典型的疲勞斷裂。斷口由疲勞裂源區、裂紋擴展區和瞬間斷裂區三個(gè)區域組成。 

 

仔細觀(guān)察斷口裂紋源區，其表面較平坦，尺寸在距表面5mm范圍內。裂紋擴展區貝紋線(xiàn)比較扁平。瞬間斷裂區在裂源的對面，呈橢圓形，斷口形貌為纖維狀，表明伺服用減速機軸主要受旋轉彎曲應力。斷口瞬斷區域較小、較圓約占整個(gè)斷口面積的1/6，說(shuō)明軸整體受力較小，屬典型的高周疲勞斷裂。由疲勞區及貝紋線(xiàn)的形態(tài)可知，疲勞裂紋擴展過(guò)程中兩側較快，說(shuō)明退刀槽根部有應力集中現象。  

 

1.2斷口微觀(guān)分析  

 

用AMRAY21000B型掃描電鏡觀(guān)察樣品斷口，斷裂起源于軸表面退刀槽根部，該處有機加工刀痕；裂紋擴展區可見(jiàn)疲勞條紋，瞬斷區為細小韌窩。 

    

 

1.3化學(xué)成分分析  

 

化學(xué)成分分析試樣取自斷口附近，分析結果化學(xué)成分符合技術(shù)要求。 

 

 

1.4洛氏硬度檢測  

 

伺服用減速機在斷口附近取樣，將橫截面磨平，從邊緣向心部逐點(diǎn)進(jìn)行硬度測定，結果均在36～37HRC范圍內；沿軸的縱向表面測定硬度，結果在38～39HRC范圍內。從硬度結果看出，軸的表面硬度與心部硬度相近，且均低于設計要求。