轴的断裂发生的部位及预防

轴的断裂发生的部位及预防
断轴问题始终是电机产品质量的一个热门话题，如果是频繁发生断轴问题，则一般属于系统性问题，说明电机与设备、工况匹配不合理，或者是安装环节存在较严重的问题。

01轴断裂的位置
电机轴断裂的部位一般发生在三个位置：
（1）轴伸的根部。

轴伸作为与拖动设备对接的关键点，轴伸机械强度与尺寸都特别关键，包括与设备的联结方式，对于较大功率的电机，特别是多极低速电机，不建议采用皮带轮联结方式；对于频繁正反转的电机，如起动冶金设备用电机，建议采用锥轴伸。

（2）轴承位根部断裂。

从实际发生的断裂案例发现，大多数断裂轴是典型的细长型、转子外径相对较大、轴承位置轴的直径变化太大，即有较大的台阶；从使用的角度分析，这类电机大多发生在采用皮带传动的情况下，而且负载属于不规则的变化状态。

（3）轴的焊接部位。

这种情况主要是对于大规格电机带幅板的焊接轴，断裂部位一般发生在幅板与主轴的焊接位置，属于典型的应力消除不良反应。

02如何才能防止断轴问题的发生？
从轴的设计和加工过程分析，应尽力保证将轴的应力控制在最小状态，从受力的角度，短粗轴是最安全的一种选择，尽量避免采用细长型的挠性轴。

对于轴本身的相关直径尺寸控制，在不影响其他零部件的配合关系条件下，不建议设计较大的过渡台阶；对于加工台阶部位，应采用适当的方式消除加工应力，如加工规范的应力槽、采用必要的尺寸过渡圆角等；对于带幅板的轴，焊接前工件的预热、焊接后应力消除都是特别重要的控制方法，如可以采用加热、振动等多种方法进行。

除设计及加工过程的控制外，材质的选择特别重要，对于特殊工况的电机轴应采用满足其工况条件的轴材，如对于普通轴的调质，选择高牌号的钢材，必要时可以采用锻造轴。

03什么是调质？
调质是指一种用以改善钢铁材料综合力学性能的热处理工艺。

即在淬火后再经高温回火处理。

其目的在于使钢铁零部件获得强度与韧性的良好配合，既有较高的强度，又有优良的韧性、塑性、切削性能等。

一些合金钢或低合金钢必须经调质后才可获得良好综合性能，这些钢也可称为调质钢。

球墨铸铁调质处理后既可提高强度，又可改善硬度和耐磨性。

04锻造的优势
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压（锻造与冲压）的两大组成部分之一。

通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。

相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板
材、型材或焊接件外，多采用锻件。