RXF77减速器低速轴断裂原因分析

RXF77减速器低速轴断裂原因分析。当外加载荷超过材料强度极限而造成零件断裂称为过载断裂。RXF77减速机低速轴在锻造、焊接和热处理过程中的微裂纹、缩孔气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷，在冲击过载或剧烈振动时会在缺陷处引起断裂，称为缺陷断裂。齿轮减速机轴断口宏观形貌分析：宏观检查发现轴断裂部位在轴颈台阶连接处，该部位由于轴径最小且存在应力集中，属于整个齿轮减速电机轴受力最大和最容易发生断裂危险的部位。宏观断口检查表明该轴断口属于典型的扭转应力所致断口，断口较平整且有脆性特征，不排除低周疲劳断裂的可能性。键槽位置过于靠近轴颈台阶连接处会进一步削弱轴颈处的有效承载能力，从而加速齿轮减速机低速轴的断裂。

从低速轴断口表面的微观形貌看出，断口表面覆盖大量腐蚀产物，局部可见擦伤痕迹，表明该齿轮减速机低速轴的断裂过程并非瞬间完成，由于断口腐蚀破坏严重，难以观察到断口微观形貌细节，不过仍可又判断该轴的断裂类型属于低周疲劳断裂。齿轮减速电机低速轴的应力集中、表面状态、绝对尺寸及零件所用材质的屈服极限是直接影响零件疲劳的主要因素，采取对低速轴调质处理工艺，键槽位置过于靠近轴颈台阶连接处会进一步削弱轴颈处的有效承载能力，从而加速齿轮减速机低速轴的断裂，建议将键槽位置适当避开轴颈台阶处。

化学成分分析：齿轮减速电机低速轴材料的X射线荧光光谱成分分析，结果表明该低速轴材料为碳钢，不含其他合金元素，根据轴类零件一般选材原则，可以初步判断为45号钢。考虑到伺服减速机轴外表层和中心部位微观组织，以及横剖面、纵剖面微观组织可能存在的不一致性，分别对该低速轴外表层和中心部位的横剖面、纵剖面微观组织进行观察，结果表明，其外表面没有经过渗碳处理或其他表面处理。基本组织为铁素体，从铁素体和珠光体含量比例来看，该齿轮减速电机的低速轴碳质量分数约为0.45%，该低速轴没有经过调质处理。从铁素体的分布形态来看，铁素体呈网状分布于晶界，并向晶内生长，形成具有一定取向的针片状晶内铁素体，具有魏氏体组织特征，魏氏体组织的出现会严重降低钢的韧性、塑性和强度，尤其会增加钢的脆性。由于魏氏体一般是在较慢的冷却速度条件下形成，并结合考虑基本组织具有非常粗大的晶粒度（2—3级），可以确认该齿轮减速电机低速轴甚至没有经过正火处理，完全不符合热处理工艺要求的规定。低速轴显微硬度为210-290HV02.铁素体区硬底偏低，而珠光体区硬度偏高，硬度分而明显不均匀。

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