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電機蝸桿斷裂失效分析案例

蝸桿電機斷裂通常涉及許多方面的因素，包括材料、設計、制造工藝和運行環境。在材料方面，蝸桿如有缺陷或不符合要求，會直接影響其強度和耐久性。設計不當，如應力集中、尺寸不合理等問題也容易導致斷裂。制造工藝方面，熱處理失當、加工精度不夠等情況也可能使蝸桿的強度下降。此外，過載、振動和腐蝕等運行環境因素也會加速蝸桿的損壞。

為防止蝸桿斷裂，需選擇高質材料，合理設計，保證工藝準確，并定期檢查電機進行維護。如發現蝸桿有裂紋或磨損異常，應及時更換以免造成更嚴重后果。綜合分析并采取改進措施，可有效提升電機蝸桿的可靠性和使用壽命。

No.1 電機蝸桿斷裂失效分析案例背景

某電機蝸桿樣品抽樣測試過程中偶發斷裂，使用不到1000回合即發生斷裂（要求10000回合），現需分析其斷裂原因。

 來料樣品圖

 No.2 電機蝸桿斷裂失效分析過程

 電機蝸桿斷裂失效分析-斷口檢查

1#斷裂樣品外觀圖

2#斷裂樣品外觀圖

說明

1#/2#斷裂樣品斷裂均發生在螺紋根部位置，斷口未見明顯腐蝕跡象。

電機蝸桿斷裂失效分析-SEM分析

1#SEM位置圖

1#SEM位置放大圖

2#SEM位置圖

2#SEM位置放大圖

說明

1#/2#斷裂樣品斷口外周均可見明顯刮擦痕跡（見位置1，此處應為裂紋源區，裂紋形成后，在后續服役過程中受到摩擦形成刮擦痕跡。在裂紋擴展區局部位置可見明顯疲勞條帶（見位置2）。位置3和位置4處可見明顯韌窩形貌，此處應為最終斷裂區，由于最終斷裂時受力面積過小，應力過載，斷裂前發生了較大塑性變形。

電機蝸桿斷裂失效分析-EDS分析

1#EDS成分分譜圖

2#EDS成分分譜圖

1#/2#EDS測試數據

說明

1#/2#斷裂樣品斷面未檢測到異常元素。

電機蝸桿斷裂失效分析-金相組織檢測

1#斷裂樣品-拋光態 OM 100X

3#OK樣品-拋光態  OM 100X

1#斷裂樣品-腐蝕態  OM 100X

3#OK樣品-腐蝕態 OM 100X

說明

將1#斷裂樣品和3#OK樣品鑲嵌制樣，研磨拋光后觀察拋光態形貌，2pcs樣品均未見明顯夾雜異常；腐蝕后觀察金相組織，2pcs樣品均未見明顯組織缺陷，均為回火索氏體組織，在蝸桿心部均可見延軸向分布的變形流線。

電機蝸桿斷裂失效分析-維氏硬度檢測

維氏硬度測試結果

說明

由維氏硬度檢測結果，1#斷裂樣品和3#OK樣品心部硬度未見明顯差別。

 No.3 電機蝸桿斷裂失效分析結果

綜上所述，推測樣品斷裂原因為螺紋根部應力集中引發的疲勞斷裂。

 No.4 電機蝸桿斷裂失效分析建議

檢查樣品螺紋根部圓角過渡是否平順，或對樣品進行適當表面硬化處理降低疲勞敏感性。

華南檢測實驗室專注于工業CT檢測\失效分析\材料檢測分析的先進制造實驗室，設立了無損檢測、材料分析、化學分析、物理分析、切片與金相測試，環境可靠性測試等眾多實驗室，為您提供—站式材料檢測，失效分析及檢測報告，如您有工件需要做工業CT檢測，您可以給出工件大小、材質、重量，檢測要求，我們評估后會給到一個合理的報價。

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