2.1.1 軸斷裂面宏觀及微觀形貌觀察 軸斷裂面處于軸上軸承安裝處的過(guò)渡圓弧區(qū)域（軸承安裝根部）。圖 1 為斷軸宏觀斷裂面，局部發(fā)生磨損，斷口表面齊整與軸向垂直，無(wú)縮頸和塑性變形痕徑。斷口疲勞條帶明顯，從外圓向中心擴(kuò)展，最終瞬斷區(qū)面積小于軸截面積的 10%，說(shuō)明斷軸所受名義應(yīng)力較小。

    

　　通過(guò)電鏡掃描微觀觀察，斷裂源起源于軸頸堆焊層表面，呈多源分布特征，有點(diǎn)裂紋源和線性裂紋源2.1.2 電機(jī)軸材質(zhì)分析 對(duì)基體進(jìn)行光譜元素測(cè)量，分析結(jié)果示于表 1。分析結(jié)果表明，軸材質(zhì)元素成分分布均勻，無(wú)其他缺陷，僅含有少量硫化物、氧化物等冶金缺陷，屬于中碳鋼，對(duì)應(yīng)我國(guó) 45#鋼，是電機(jī)軸常用推薦材料，分析認(rèn)為軸材質(zhì)合格，并未對(duì)軸斷裂造成影響。

　　2.2 電機(jī)軸力學(xué)計(jì)算分析由于電機(jī)軸為階梯軸，不同階梯截面處承受的力矩和應(yīng)力是不同的。電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸受到彎扭力矩的共同作用，如果某一階梯截面承受應(yīng)力過(guò)大，則可能最先在階梯截面過(guò)渡圓弧處萌發(fā)裂紋和發(fā)生斷裂，因此找出電機(jī)軸受力危險(xiǎn)截面，對(duì)判斷軸斷裂原因有重要作用。電機(jī)軸力學(xué)分析簡(jiǎn)化模型如圖 4 所示。圖中，F(xiàn)1、F2為皮帶張緊力；F3、F4為電機(jī)軸支撐力；Me為電機(jī)轉(zhuǎn)矩；O 與O1為電機(jī)軸支撐點(diǎn)；F 為皮帶張緊力 F1與 F2的合力；T 為 O1支撐點(diǎn)承受的彎矩；D 為電機(jī)軸分析截面直徑；M 為分析截面對(duì)應(yīng)扭矩；L 和 l 分別為電機(jī)左端軸承距右端軸承及電機(jī)帶輪的水平距離。

      

       通過(guò)以上方法測(cè)試，高壓電機(jī)軸斷裂的根本原因?yàn)橐幌聨c(diǎn)：電機(jī)軸斷裂形式屬于低應(yīng)力旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷裂，其根本原因?yàn)殡姍C(jī)軸翻修過(guò)程中存在缺陷（軸肩過(guò)渡圓角無(wú)工藝控制要求、焊后未進(jìn)行熱處理、堆焊層夾雜物超級(jí)），導(dǎo)致軸肩圓角應(yīng)力集中，在旋轉(zhuǎn)彎曲力矩的作用下產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂，最終導(dǎo)致了電機(jī)軸的斷裂。此外，風(fēng)機(jī)皮帶張緊力偏大（大于皮帶廠家建議值），增大了電機(jī)軸的負(fù)荷，是電機(jī)軸發(fā)生斷裂的促成因素。綜上所述，電機(jī)軸斷裂是多個(gè)因素迭加的結(jié)果。