火车电机轴锁紧螺母及止动垫失效分析.pdf

第 28卷 　第 3期 太 原 科 技 大 学 学 报 Vo l. 28　No. 3 2007年 6 月 JOURNAL OF TA IYUAN UN IV ER SITY OF SC IENCE AND TECHNOLO GY Jun. 2007 文章编号 : 1673 - 2057 (2007) 03 - 0223 - 05 火车电机轴锁紧螺母及止动垫失效分析 田香菊 , 郝建英 , 郑建军 , 张敏刚 (太原科技大学材料科学与工程学院 ,太原 030024) 　　摘 　要 :对火车电机轴锁紧部件早期失效原因进行了分析研究 。分析了失效构件的成分 、性能、宏 观及微观断口形貌和显微组织 。由此得到 :构件失效的主要原因是 :锁紧螺母的热处理工艺不当 ,止动 垫电镀过程发生氢脆 。同时提出了预防措施 。 　　关键词 :锁紧螺母 ;止动垫 ;断口形貌 ;显微组织 ;氢脆 中图分类号 : TG157 　　文献标识码 : A 　　受某机务段委托对火车电机轴上用于锁紧主 的螺母及止动垫仅服役了两个月左右 。 动齿轮的螺母及止动垫进行失效分析 ,其实物如图 1所示 。它们在电机轴上的装配位置如图 2所示 。 图 2　失效构件在装配图上的位置 F ig. 2 Position of fa ilure parts in the a ssem ble draft 1　试验及结果 1. 1　化学分析 对锁紧螺母进行化学成分分析 ,其结果见表 1 图 1　锁紧螺母及止动垫实物图 由表 1可见各项指标都在 45 钢的化学成分合格范 F ig. 1 O utside v iews of the lock ing nut and stopp ing pad 围内,故化学成分符合要求 。 　　电机的最大转速为 : 2 365 r /m in , 正反转 ,主动 1. 2　性能试验 齿轮与电机轴为过盈联结 ,螺母为 45 钢 ,止动垫为 因锁紧螺母的尺寸不够切取拉伸及冲击试样 , 2mm 冷轧板 ,失效现场情况为螺母松动 、止动垫断 故只对其硬度进行了测试 。其测试结果为 HB S180 裂 、过盈联接 良好 。经了解正常情况下 , 螺母及止 - 193很显然 ,对高速电机轴上的 45钢螺母来说 , 动垫的使用寿命为两年左右 ,而本批发生早期失效 此硬度值不符合正常调质处理后的硬度值 。 收稿 日期 : 200604 20 ( ) 作者简介 : 田香菊 1964 - ,女 ,高级工程师 ,研究方向为金属材料失效机理研究 。 224 　　　　　太 原 科 技 大 学 学 报 　　 　　　　　　　　　2007年 表 1　锁紧螺母化学成分表 ( w t%) 断裂源在圆角处 ,是典型的脆性断口。 Tab. 1 Chem ica l com po sition s of the lock ing nut 1. 3. 2　微观断口 C M n Si P S Cr Mo N i Cu 用扫描 电子显微镜对断 口进行微观分析 。其 0. 480 0. 6 10 0. 280 0. 0 19 0. 0 1