齒輪減速機齒條疲勞斷裂發(fā)生在低速級齒輪付。觀察整個齒輪嚙合情況（以1997年1月份一次為例），發(fā)現(xiàn)嚙合齒輪由于接觸疲勞失效出現(xiàn)齒條大面積點蝕現(xiàn)象，斑點密集，個別片蝕凹坑寬度為10～15mm.其中間過渡齒輪軸剝落2條（編號為1號，2號），低速軸大齒輪剝落2條（編號為3號，4號）。觀察剝落掉的四個齒條斷裂情況：其中2，3，4號為深灰色韌性纖維狀斷口，嚙合節(jié)圓上有明顯壓痕，分析為1號齒條先剝落，產(chǎn)生擠壓導(dǎo)致2，3，4號齒條被動斷裂，斷口為超負(fù)載運行而引發(fā)的疲勞失效斷齒的正常斷口組織。而1號齒條表面呈淺灰色，平滑有光澤，斷齒為穿晶斷裂的解理斷口，是不正常的脆性斷口。

　　212對剝落的齒條進(jìn)行理化分析。

　　21211硬度檢查根據(jù)齒條剝落的情況，在齒條的齒頂表面位置和齒條中間芯部位置進(jìn)行洛氏硬度（HRC）測定。

　　軸齒輪適中（工藝規(guī)范為HRC56～62），內(nèi)外差異是屬于齒表面滲碳淬火處理后的正常情況。

　　21212化學(xué)成分分析對四個齒條的齒表面及芯部不同位置取樣進(jìn)行化學(xué)成分分析。

　　從化驗結(jié)果可知，材料芯部成分還是比較均勻的，齒頂部含碳量偏高是由于齒面進(jìn)行了滲碳處理，不同的是中間齒輪軸滲碳量高了一些。

　　21213低倍組織檢查由于問題發(fā)生在中間齒輪軸上，因此對該軸進(jìn)行橫向切片，做低倍酸洗宏觀檢查。如圖所示，中心疏松區(qū)域偏移左方23的區(qū)域，并微微可見方框形偏析。而右方偏析狀重于左側(cè)，在邊沿有三個空洞，可分析為是內(nèi)夾雜經(jīng)切削酸洗后留下的痕跡。而左側(cè)五個齒的表面接觸狀況良好，有輕微的點蝕現(xiàn)象，經(jīng)過運轉(zhuǎn)跑合后，接觸面擴(kuò)大，接觸應(yīng)力相應(yīng)降低，點蝕停止發(fā)展，是允許的停留性點蝕。而有問題的第八齒（即1號齒條）正好在右側(cè)，這也是反映出作為齒輪軸的材料，在鍛打壓力加工制造過程中，圓鋼中心線偏移或原材料進(jìn)廠切頭不足造成的。

　　21214金相顯微組織檢查僅取1號樣做金相組織分析，觀察到其氧化物215級，硫化物310級，有硅酸鹽夾雜兩處，很顯然非金屬夾雜物是不合格的（標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范≤215級）。

從以上分析可知，齒輪減速機中間齒輪軸（20CrMnTi）材料質(zhì)量有問題，內(nèi)部成分不均，加工制造過程及熱處理過程不當(dāng)?shù)染C合因素造成顯微晶面裂紋。超負(fù)載運行時，微觀裂紋穿晶擴(kuò)展，導(dǎo)致宏觀裂變，造成齒條斷裂。其光亮斷口，也可證實這一點。