河间花键轴高频淬火设备顾鑫电气高频淬火炉来参观实验

零件的花键部位经高频淬火或硬度很高，大57~59HRC，零件工作过程中也具有反向转动，工作应力也并未造成过载荷。此时，零件也是在纵向剪切应力作用下疲劳裂纹在花键齿槽部位产生向轴心部位发展。裂纹在纵向剪切面产生后，在正应力作用下，呈45o角发展。由于零件具有反向转动。因此，断裂在两侧产生后同时向齿心部位发展，断裂后的断口，在每一个齿上呈“V”形凹入，状似“莲花”瓣。这类断口与“星形”断口类似，同属于应力接近强度的典型的扭转疲劳破坏。所不同的是由于花键经高频淬火，齿部破坏后具有明显的正断特征。

综上所述，可以看出驱动轴的断裂与设计结构和材料强度都有关系。驱动轴采用整体调质，其硬度为269~305HB，强度较低，材料的强度潜力根本没有发挥出来，这是造成驱动轴断裂的主要原因之一。其次，花键处高频淬火不但没能提高零件的疲劳强度，反而大大降低了花键根部的疲劳强度，这也是造成断裂的另一个原因。再次，驱动轴的锥度配合往往由于偏心螺栓松动和磨损，起不到传递扭矩的作用，反而造成花键根部应力集中而提早在花键根部产生疲劳破坏，这也是造成断裂的另一个原因。

齿根断裂是由于齿轮旋转过程中反复加载，在齿根去危险断面位置产生应力集中，当弯曲应力超过材料的弯曲疲劳极 就可能发生齿轮的疲劳折断。为防止吃困的疲劳折断，除了适当的提高除轮的硬化层的硬度、强化轮齿表面、保持合理的硬化层深度，在吃廓硬化区形成有利的残余应力以外，齿廓硬化层分布的形状对断齿有重要的影响。花键采用高频加热淬火，表面硬度很（57~59HRC），但硬化层较浅，零件的整体强度不高。为此，在驱动轴结构优化后，将通体花键轴和驱动轴接盘的内花键进行中频淬火，零件的淬硬层可达2~8mm，提高疲劳强度。从室内扭转疲劳实验结果来看，采用中频淬火的花键轴在超负荷条件下的有限寿命提高了几十倍。

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