用线切割对断齿部分进行切割取样。整个齿轮轴只有一颗齿发生了断裂,断口形貌保存较完好,无磨损、锈蚀情况,其余轮齿较完整。从未断裂齿面情况来看,齿面啮合痕迹比较清晰,轴向和径向啮合面积大于95%,不存在偏载情况,初步排除由于齿轮装配和齿轮传动异常导致断齿失效的可能。
2.2宏观断裂分析
对断口形貌进行宏观观察,断口形貌中存在明显疲劳弧线,根据撕裂棱的扩展方向,可以判断裂纹源位置,裂纹源位于次表面,断口属于单一裂纹源疲劳断裂[3]。
2.3微观断裂分析
采用扫描电镜对裂纹源进行观察,裂纹源处存在形貌与周围基体明显不同的物质,长度约2~3mm,疑似为杂质缺陷,裂纹从裂纹源处向四周扩散,存在明显的疲劳弧线和辉纹,裂纹源附近区域呈准解理微观形貌。