鍵槽設(shè)計位置不合理加速了減速器軸的斷裂。 減速機軸的縱向表面和橫向端面洛氏硬度測試結(jié)果顯示，失效軸的硬度值為36 ~ 39 HRC，遠(yuǎn)低于59 ~ 62 HRC的技術(shù)要求，與設(shè)計要求明顯不符。 軸從表面到心部的顯微組織為回火索氏體，說明軸是在調(diào)質(zhì)熱處理的條件下使用的，與測得的軸的洛氏硬度一致。 軸的工作狀態(tài)要求其具有較高的表面硬度和耐磨性，較低的心部硬度和良好的韌性。 通常軸表面通常經(jīng)過高頻或中頻處理后使用，而失效軸的調(diào)質(zhì)狀態(tài)與理論上要求的高頻或中頻表面處理條件不一致，由于工藝不合理導(dǎo)致軸的抗疲勞能力降低。 從減速器軸的斷裂位置判斷，疲勞源于軸退刀槽的應(yīng)力集中。 從微觀斷口看，有三個明顯的區(qū)域，即裂紋源區(qū)、擴展區(qū)和瞬時斷裂區(qū)，是典型的疲勞斷裂。 斷裂面平坦，裂紋擴展前斷裂面兩側(cè)裂紋擴展速度快，瞬時斷裂區(qū)與裂紋源相對，可見失效軸主要受旋轉(zhuǎn)彎曲應(yīng)力。 但從瞬時斷層帶小而圓的角度來看，破壞軸的整體應(yīng)力較小[2]。 根據(jù)上述斷口分析結(jié)果和斷口形貌，認(rèn)為該軸斷裂是在中等名義應(yīng)力集中條件下旋轉(zhuǎn)彎曲引起的疲勞斷裂。 在旋轉(zhuǎn)彎曲應(yīng)力的作用下，由于軸的表面硬度低和退刀槽的應(yīng)力集中，在正常工作應(yīng)力下，軸的退刀槽處過早出現(xiàn)疲勞裂紋。在循環(huán)載荷的作用下，疲勞裂紋繼續(xù)向底座擴展，導(dǎo)致軸的有效承載尺寸減小和彎曲。進(jìn)行冷矯直時，對軸的凸起方向施加一定的向下外力，導(dǎo)致軸斷裂。

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