1、減速機(jī)高速齒輪軸構(gòu)造上的因素
一般來說，減速機(jī)高速齒輪軸更易產(chǎn)生斷裂的地方處在軸和軸之間的構(gòu)造過渡和連接地方。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?yàn)樵摰胤捷S的截面形狀變化和軸間處的地方一直處在一類相對垂直的幾何位置關(guān)系，而這種構(gòu)造必定會(huì)產(chǎn)生軸和軸的連接地方遭受到不同的應(yīng)力集中問題的影響。綜上所述，產(chǎn)生減速機(jī)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(zhuǎn)力產(chǎn)生的齒輪軸斷裂和斷軸僅僅是這當(dāng)中比較常見的一類。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(yīng)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(yīng)力較其它部位都要更大。而一旦外部應(yīng)力超過齒輪軸鍵槽地方的承載能力，便會(huì)出現(xiàn)斷裂。此外，軸齒輪鍵槽地方還必須采取嚴(yán)格的熱工藝處理。然而在實(shí)際中很多供應(yīng)商為了降低生產(chǎn)成本，在對部分產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，并沒有采取良好的熱工藝處理。而一旦沒有采取熱工藝處理將會(huì)產(chǎn)生齒輪軸鍵槽部位出現(xiàn)應(yīng)力疲勞，進(jìn)而產(chǎn)生軸齒輪產(chǎn)生斷裂。對于減速機(jī)而言，齒輪軸產(chǎn)生斷裂必將會(huì)對減速機(jī)的正常使用產(chǎn)生影響。
2、齒輪軸采用的材質(zhì)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
齒輪軸對于減速機(jī)的正常運(yùn)行有著重要的作用，因此，齒輪軸的材質(zhì)必須要符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際中，很多時(shí)候齒輪軸采用的材質(zhì)都沒有遵循設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致在實(shí)際中齒輪軸對外部應(yīng)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(yùn)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(hào)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(zhǔn)備一定用量的4.2%濃度的硝酸溶液作為反應(yīng)試劑；其次，為了提高反應(yīng)效果，還必須準(zhǔn)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(yàn)所需材料及器材準(zhǔn)備完成后，則可以將試驗(yàn)樣品投入試驗(yàn)。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)行觀察。根據(jù)觀察發(fā)現(xiàn)，50號(hào)鋼材質(zhì)的齒輪軸的顯微組織顯示的構(gòu)造是網(wǎng)狀的鐵素體，并伴隨著一些片狀的珠光體。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。一般來說，索氏體在經(jīng)歷一系列的處理后，其表現(xiàn)出的能力和強(qiáng)度都比較優(yōu)異，尤其是在強(qiáng)度和韌性上，索氏體表現(xiàn)出的能力非常突出。而對于減速機(jī)齒輪軸而言，齒輪軸強(qiáng)度越大，韌性越強(qiáng)其產(chǎn)生斷裂的幾率也就越小。而反觀50號(hào)鋼材質(zhì)的齒輪軸，因?yàn)殇摰目估瓘?qiáng)度受魏氏組織的影響程度較低，因此一般來說，鋼的抗拉強(qiáng)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極大的影響，其主要因素就在于魏氏組織的出現(xiàn)通常都會(huì)伴隨著奧氏體晶體，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(xiàn)通常都是因?yàn)殇摬馁|(zhì)的齒輪軸在加熱過程中，沒有控制好環(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。但總的來說，環(huán)境溫度處理越高，齒輪軸的韌性會(huì)相應(yīng)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(jī)齒輪軸產(chǎn)生斷裂的有效方法之一。
