1、減速機高速齒輪軸構造上的因素

一般來(lái)說(shuō)，減速機高速齒輪軸更易產(chǎn)生斷裂的地方處在軸和軸之間的構造過(guò)渡和連接地方。軸與軸連接的地方通常都處在軸徑變化的范圍，而軸徑較小的地方通常都會(huì )較早產(chǎn)生斷裂。這也是因為該地方軸的截面形狀變化和軸間處的地方一直處在一類(lèi)相對垂直的幾何位置關(guān)系，而這種構造必定會(huì )產(chǎn)生軸和軸的連接地方遭受到不同的應力集中問(wèn)題的影響。綜上所述，產(chǎn)生減速機高速齒輪軸斷齒、斷軸的直接原因是遭受到了外力的影響，集中扭轉力產(chǎn)生的齒輪軸斷裂和斷軸僅僅是這當中比較常見(jiàn)的一類(lèi)。除了軸與軸的連接地方外，齒輪軸的鍵槽位置也是引起齒輪軸斷齒、斷軸的重要因素之一。其主要原因就在于軸的受力大小和軸的半徑尺寸是反比例關(guān)系，因此，軸的軸徑越小、齒輪軸遭受到的外部應力也就越大。

而齒輪軸鍵槽根部地方恰好是軸徑較小的部位，因此，在齒輪軸鍵槽根部地方遭受到的外部應力較其它部位都要更大。而一旦外部應力超過(guò)齒輪軸鍵槽地方的承載能力，便會(huì )出現斷裂。此外，軸齒輪鍵槽地方還必須采取嚴格的熱工藝處理。然而在實(shí)際中很多供應商為了降低生產(chǎn)成本，在對部分產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，并沒(méi)有采取良好的熱工藝處理。而一旦沒(méi)有采取熱工藝處理將會(huì )產(chǎn)生齒輪軸鍵槽部位出現應力疲勞，進(jìn)而產(chǎn)生軸齒輪產(chǎn)生斷裂。對于減速機而言，齒輪軸產(chǎn)生斷裂必將會(huì )對減速機的正常使用產(chǎn)生影響。

2、齒輪軸采用的材質(zhì)沒(méi)有達到設計標準

齒輪軸對于減速機的正常運行有著(zhù)重要的作用，因此，齒輪軸的材質(zhì)必須要符合相應的設計標準。但在實(shí)際中，很多時(shí)候齒輪軸采用的材質(zhì)都沒(méi)有遵循設計圖紙的標準。這導致在實(shí)際中齒輪軸對外部應力的承受能力有一定的降低。因此，在這樣的條件下，即便是在正常的運行狀態(tài)下，齒輪軸也有可能產(chǎn)生斷裂?？紤]到在實(shí)際中，很多生產(chǎn)商都會(huì )用50號鋼替代42CrMo，本文在這里對兩種材質(zhì)齒輪軸的金屬顯微組織采取分析。一方面，我們要做的是對兩種不同材質(zhì)的齒輪軸采取取樣處理，并準備一定用量的4.2%濃度的硝酸溶液作為反應試劑；其次，為了提高反應效果，還必須準備一定量的酒精，其主要因素就在于硝酸溶液混合酒精溶液可以提高其腐蝕效果；然后，在實(shí)驗所需材料及器材準備完成后，則可以將試驗樣品投入試驗。在經(jīng)歷一定時(shí)間的腐蝕以后，我們可以使用金相顯微鏡對齒輪軸進(jìn)行觀(guān)察。根據觀(guān)察發(fā)現，50號鋼材質(zhì)的齒輪軸的顯微組織顯示的構造是網(wǎng)狀的鐵素體，并伴隨著(zhù)一些片狀的珠光體。而42CrMo材質(zhì)的齒輪軸樣品則顯示的是回火索氏體和少量的鐵素體。

兩種材質(zhì)的齒輪軸樣品性質(zhì)也存在很大部分。一般來(lái)說(shuō)，索氏體在經(jīng)歷一系列的處理后，其表現出的能力和強度都比較優(yōu)異，尤其是在強度和韌性上，索氏體表現出的能力非常突出。而對于減速機齒輪軸而言，齒輪軸強度越大，韌性越強其產(chǎn)生斷裂的幾率也就越小。而反觀(guān)50號鋼材質(zhì)的齒輪軸，因為鋼的抗拉強度受魏氏組織的影響程度較低，因此一般來(lái)說(shuō)，鋼的抗拉強度不會(huì )產(chǎn)生太大的變化。但魏氏組織的存在對于鋼的塑性卻有著(zhù)極大的影響，其主要因素就在于魏氏組織的出現通常都會(huì )伴隨著(zhù)奧氏體晶體，而奧氏體晶體對于鋼的力學(xué)性能可以產(chǎn)生極大的影響，尤其是對于鋼的抗沖擊韌度會(huì )產(chǎn)生極大的危害。特別注意的是，魏氏組織的出現通常都是因為鋼材質(zhì)的齒輪軸在加熱過(guò)程中，沒(méi)有控制好環(huán)境溫度產(chǎn)生的，且魏氏組織在不同的環(huán)境溫度下，所產(chǎn)生的性能也不會(huì )相同。但總的來(lái)說(shuō)，環(huán)境溫度處理越高，齒輪軸的韌性會(huì )相應的變低，進(jìn)而產(chǎn)生齒輪軸產(chǎn)生斷裂。兩種材質(zhì)中42CrMo材質(zhì)的齒輪軸能力要比較優(yōu)異，因此，在實(shí)際中選擇使用該材質(zhì)的齒輪軸是防止減速機齒輪軸產(chǎn)生斷裂的有效方法之一。