Page 66 - 理化检验-物理分册2025年第一期
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吕卓峰，等：风扇传动轴断裂原因
纹扩展区呈 45°锯齿形，部分断口表面光滑，陈旧
的铜色锈迹颜色较裂纹源区浅，局部表面辉纹具有
疲劳及微动磨损形貌特征，部分断口可见粗糙的纹
理，约占整个断口面积的 50%，瞬断区表面纹理粗
糙，可见金属银灰色，呈撕裂形貌，面积约占整个
断口的10%；2号裂纹源区裂纹均与轴方向呈45°夹
角，从轴外表面观察，裂纹源区呈等腰三角形形貌，
扩展区表面光滑且肉眼可见疲劳辉纹。观察断口
图 1 断裂风扇轴宏观形貌 以下位置的键槽，也可见其与轴方向呈45°夹角，瞬
微动磨损形貌特征，约占整个断口面积的 40%，裂 断区面积约占整个断口的10%。
图 2 断裂风扇轴断口宏观形貌
根据1，2号断口宏观形貌可推测，风扇轴先从 布满了有沙粒的润滑脂。经过初步判断，户外安放
斜向剪切断口开始断裂，逐渐向锯齿形断口扩展，且 造成轴承润滑脂的污染，引起轴承表面磨粒磨损，导
断口表面均平整、光滑，裂纹源区具有明显脆性断口 致固定铜套、滚珠及内/外圈套发生偏磨损伤，缩短
特征，肉眼可见分布有疲劳辉纹；瞬断区仅占整个断 了轴承的使用寿命 [12] 。综上分析可知，轴承是电机
口的10%，符合低应力扭转疲劳失效特征 [10-11] 。 系统的薄弱环节，也是导致电机系统频繁出现故障
断裂滚动轴承宏观形貌如图3所示。 由图3可知： 的主要原因。
滚珠发生明显挤压变形，固定铜套散架并存在偏磨 1.2 化学成分分析
及卷边，且磨损位置在非承载部位，轴承内凹槽位置 对该风扇轴进行化学成分分析，结果如表1所
图 3 断裂滚动轴承宏观形貌
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