杨 维，李 龙

（中交西安筑路机械有限公司，陕西 西安710200）

电机是机械设备提供动力的重要部件，近年来其各类设备的电机故障时有发生[1，2]。就某工地J3000型搅拌设备振动筛所配备的15 kW三相异步电机（型号YE3-160L-4）的电机轴在运转过程中发生断裂，且该类似的断轴事故在设备运行初期两月内相继发生三起，给用户和生产厂家均带来了极大的经济损失。据悉，该电机为后备采购件，电机轴最小直径Φ42 mm，最大直径Φ55 mm，总长638 mm，其材料和热处理工艺要求为40Cr调质。工作过程中该电机轴承受着扭转应力和交变弯曲应力的双重作用力，零件使用性能要求高；为了找出电机轴断裂的主要原因，从理化检验和强度校核方面进行了分析讨论。

1 理化检验

1.1 宏观检验

断裂位置发生在电机轴最大轴径Φ55 mm与中部Φ44 mm过渡轴肩台阶根部，紧靠轴承安装部位，断裂面与电机轴轴线垂直，如图1（a）.电机断轴宏观整体形貌。断轴宏观断口整体平齐、组织细腻，轴肩台阶过渡处为直棱角、无过渡圆角，根部加工刀痕粗糙、清晰可见；断口局部有红褐色锈蚀痕迹，分布于断口周向边缘，说明裂纹源早期萌发于此，形貌如图1（b）电机断轴宏观局部形貌。

图1 电机断轴宏观形貌

进一步检测发现紧靠电机壳体端的电机轴圆周表面集聚粘附着许多金属颗粒，并伴有烧灼状冷焊痕迹，如图2异常附着形态。同时，相应部位与其配合安装的电机壳体内孔有一些异常的凹槽和摩擦流线，以及明显撕裂痕迹；电机壳体外侧翻边毛刺凸出，即零件相互摩擦而产生的塑性变形形态，见图3电机壳异常磨损。……