鍵槽設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果顯示，失效軸的硬度值為36 ~ 39 HRC，遠低于59 ~ 62 HRC的技術要求，與設計要求明顯不符。 軸從表面到心部的顯微組織為回火索氏體，說明軸是在調質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，而失效軸的調質狀態(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彎曲應力。 但從瞬時斷層帶小而圓的角度來看，破壞軸的整體應力較小[2]。 根據(jù)上述斷口分析結果和斷口形貌，認為該軸斷裂是在中等名義應力集中條件下旋轉彎曲引起的疲勞斷裂。 在旋轉彎曲應力的作用下，由于軸的表面硬度低和退刀槽的應力集中，在正常工作應力下，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，導致軸的有效承載尺寸減小和彎曲。進行冷矯直時，對軸的凸起方向施加一定的向下外力，導致軸斷裂。

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