步进减速机齿轮开裂的原因和检测分析
齿轮材料为18crnimo7-6。生产工艺为粗加工→渗碳淬火+回火→精加工(键槽开孔等)。为了确定齿轮裂纹产生的原因，进行了一系列的检测和分析。
测试过程和结果
1.1宏观检验
步进减速机齿轮外圆周、内键槽孔壁和端面的圆周方向均有较长的裂纹，部分端面裂纹两侧倾斜，如图1所示。沿裂纹张开后观察断口形貌，多为银金属光泽的细瓷，未发现陈旧的断口，裂纹源在键槽根部转角处。
1.2化学成分测试
采用ICP-AES对齿轮的化学成分进行了测试，结果符合EN 884 -2008《渗碳钢交货技术条件》的要求。
1.3硬度及金相检验
步进减速机齿轮的渗碳层深度约为1.58mm，齿面平均硬度为725hv1，中心硬度为43.0hrc，均满足图纸的技术要求。
根据GB / T 10561-2005《测定钢中非金属夹杂物含量的标准级配图显微检查方法》，各类非金属夹杂物均优于0.5级;根据GB / t6394-2017金属平均晶粒度测定方法，晶粒度为6.5级。
根据GB / T 25744-2010《钢中渗碳淬火回火金相检验》，齿轮渗碳层分为1级碳化物、5级马氏体和6级残余奥氏体。不符合GB / T 3480.5-2008《正齿轮斜齿轮承载能力计算第5部分:材料的强度和质量》对渗碳钢表面***和残余奥氏体含量的要求
步进减速机试样在裂纹源处切割，抛光，用4%醇腐蚀溶液腐蚀。用显微镜观察键槽表面。键槽表面粗糙，根部不规则，有微裂纹。
导致步进减速机寿命缩短的原因
减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，但是我们使用该机械时，往往会发现它的使用寿命并不能满足理想的要求，这是因为步进减速机的实际使用寿命缩短了。那么，是什么原因导致减速机的使用寿命缩短呢？下文为大家做了详细的介绍。
1、频繁启动微型减速电机；
2、正逆方向的瞬间反转；
3、冲击装载；
4、长时间的连续操作；
5、强制回转输出轴；
6、超出突出悬挂容许负荷重，超出容许推力荷重的使用；
7、制动，逆起电流，pwm制动等等的脉冲驱动；
8、使用标准额定规格外的电压；
9、超出使用温度范围，相对湿度范围，或是使用于特殊环境。
步进减速机齿轮轴材料的选择及毛坯加工技术
由于齿轮轴的强度要求较高，采用圆钢直接加工会消耗大量的材料和劳动力。因此，锻件通常用作毛坯。步进减速机较大的齿轮轴可以自由锻造;可用于中小型模具锻件;有时，一些较小的齿轮可以用轴制成一个完整的空白。加工毛坯时，如锻件为自由锻件，须按GB/T15826标准加工;如果毛坯是模锻件，加工余量须符合GB/T12362体系标准。步进减速机为防止锻件出现晶粒不均匀、裂纹、裂纹等锻造缺陷，应按照有关锻件***评定标准进行检验。
许多齿轮轴的毛坯大多采用碳素结构钢和合金钢。为了提高材料的硬度并便于加工，热处理采用正火热处理，即:正火工艺，温度960℃，风冷，硬度值保持HB170-207。正火热处理还可以细化锻件的晶粒，使结晶***均匀，消除锻造应力，为以后的热处理奠定基础。
步进减速机粗车削的主要目的是减少毛坯表面的加工余量，而主表面的加工顺序取决于零件预留基准的选择。齿轮轴类零件的特性和各曲面的精度要求都受到***基准的影响。齿轮轴类零件通常采用轴作为***基准，这样可以使该基准与设计基准统一重合。在实际生产中，以外圆为粗略***基准，以齿轮轴两端中心孔为***精度基准，误差控制在尺寸误差的1/3 ~ 1/5范围内。
