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电动葫芦花键轴断裂分析及改进

一、花键轴受力与断裂原因

花键轴改进前的结构如图1所示。左端通过刚性花键套与电动机轴相联。右端DE处装有内外花键的花键套，江苏钢丝绳电动葫芦，该花键套的外花键上装着制动摩擦片。花键轴C处是轴齿，通过与其相啮合的大齿轮传递运动和动力。电动葫芦在吊载作业时，由于频繁地起升或制动，使在瞬间的加速度发生很大变化。在起升载荷时这种作用在轴上的冲击扭应力将达到很高，甚至会超过静应力的许多倍。当电动葫芦吊重起升时，该轴AC段内受扭矩作用，至使应力集中最严重的B处发生疲劳断裂。在起吊中突然制动时，即相当E点突然固定，这时冲击扭应力作用在CE段内，有可能使应力集中较严重的D处发生疲劳断裂。实际工作中经常断裂的部位恰好在B、D两处。但B处断裂的机会多于D处。

在结构上采用花键套这种刚性联接，使运转中不能补偿相联轴间的不同心，从而产生附加动载荷，在轴内引起附加应力，使轴内的动应力值进而加大到很高，这也是造成断轴的重要原因。

再有花键处的热处理工艺选择不当也会造成花键轴的过早断裂。一般工厂在对花键部热处理(HB二350~400)时，常将热处理过渡区设在花键收尾处(B处)，这样会使花键收尾处产生应力不匀及微小裂纹，故在动载荷作用下易发生断裂。

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