在生產實踐經驗得知，硬齒面減速機高速軸很容易發生斷裂，如某國外減速機的高速軸經常在兩處發生斷裂：
圖1 減速機高速軸斷裂例項
一處在聯軸器同高速軸的配合端麵部位：
圖2 斷軸a
另一處在軸承同軸的配合端麵部位：
圖3 斷軸b
1、減速機高速軸斷裂原因
圖4 斷軸a的斷口
這是高速軸斷裂的a斷口形貌，從圖中可以看到疲勞源位於鍵槽底部的尖角處。斷口具有疲勞源區、疲勞擴充套件區和靜斷區，高速軸是典型的疲勞斷裂。
圖5 斷軸b的斷口
這是高速軸斷裂的b斷口形貌,這也是乙個疲勞斷裂斷口，靜斷區很小，說明軸中的名義應力並不大。
斷裂軸的斷口特徵：
● 斷口是疲勞斷口，軸是疲勞斷裂。
●軸的斷裂部位大部分正好位於聯軸器與軸過盈配合的邊緣處。
●最早的疲勞裂紋大都發生在平鍵鍵槽的尖角處或過渡圓角處。
●軸的斷口垂直於軸的軸線，基本上是一種高強度鋼彎曲扭轉型斷口。
正常情況下，減速機高速軸通常僅承受轉矩作用。對以往多次斷軸案例進行疲勞強度計算結果表明，疲勞強度安全係數通常可達2以上，高速軸應該是安全的，軸不可能斷裂。經檢查軸的材料、熱處理質量也都符合技術要求。
但是，高速軸還是經常斷裂，可以說是減速機的多發病了!
原因一：鍵槽的應力集中
觀察很多帶鍵槽的斷軸斷口，可以看到最早的疲勞裂紋往往發生在平鍵鍵槽尖角處，很明顯鍵槽的應力集中和軸的截面面積減小影響了軸的強度。特別是鍵槽底部的圓角r(圖6)對應力集中的影響很大。圖中所示是某礦用減速機高速軸的鍵槽，鍵槽底部的圓角r就很小，加大了鍵槽的應力集中。
圖6 帶鍵槽的斷軸斷口
軸受純扭轉時，鍵槽和配合邊緣處的有效應力集中係數kτ見圖7所示。當軸的抗拉強度rm=900mpa時，鍵槽的有效應力集中係數kτ=2。因此鍵槽對軸的削弱是很大的。
圖7 過盈連線的應力集中和接觸應力分布
原因二：聯軸器同軸的過盈配合
當軸斷裂部位正好是聯軸器同軸過盈配合的邊緣處，過盈配合對軸的強度影響很大。可見：過盈配合h7/r6 的應力集中係數可達2.
2以上;過盈配合h7/k6的應力集中係數約為1.77;高速軸常用的過盈配合h7/m6的應力集中係數不會小於1.8。
因此，高速軸就容易在聯軸器與軸過盈配合邊緣處斷裂了。
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