達州數控編程高頻爐顧鑫電氣介紹花鍵軸齒輪表面高頻淬火

零件的花鍵部位經高頻淬火或硬度很高，大57~59HRC，零件工作過程中也具有反向轉動，工作應力也并未造成過載荷。此時，零件也是在縱向剪切應力作用下疲勞裂紋在花鍵齒槽部位產生向軸心部位發展。裂紋在縱向剪切面產生后，在正應力作用下，呈45o角發展。由于零件具有反向轉動。因此，斷裂在兩側產生后同時向齒心部位發展，斷裂后的斷口，在每一個齒上呈“V”形凹入，狀似“蓮花”瓣。這類斷口與“星形”斷口類似，同屬于應力接近強度的典型的扭轉疲勞破壞。所不同的是由于花鍵經高頻淬火，齒部破壞后具有明顯的正斷特征。

綜上所述，可以看出驅動軸的斷裂與設計結構和材料強度都有關系。驅動軸采用整體調質，其硬度為269~305HB，強度較低，材料的強度潛力根本沒有發揮出來，這是造成驅動軸斷裂的主要原因之一。其次，花鍵處高頻淬火不但沒能提高零件的疲勞強度，反而大大降低了花鍵根部的疲勞強度，這也是造成斷裂的另一個原因。再次，驅動軸的錐度配合往往由于偏心螺栓松動和磨損，起不到傳遞扭矩的作用，反而造成花鍵根部應力集中而提早在花鍵根部產生疲勞破壞，這也是造成斷裂的另一個原因。

齒根斷裂是由于齒輪旋轉過程中反復加載，在齒根去危險斷面位置產生應力集中，當彎曲應力超過材料的彎曲疲勞極限時就可能發生齒輪的疲勞折斷。為防止吃困的疲勞折斷，除了適當的提高除輪的硬化層的硬度、強化輪齒表面、保持合理的硬化層深度，在吃廓硬化區形成有利的殘余應力以外，齒廓硬化層分布的形狀對斷齒有重要的影響。花鍵采用高頻加熱淬火，表面硬度很（57~59HRC），但硬化層較淺，零件的整體強度不高。為此，在驅動軸結構優化后，將通體花鍵軸和驅動軸接盤的內花鍵進行中頻淬火，零件的淬硬層可達2~8mm，提高疲勞強度。從室內扭轉疲勞實驗結果來看，采用中頻淬火的花鍵軸在超負荷條件下的有限壽命提高了幾十倍。

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