本文標題："車軸裂紋車軸的結構、幾何尺寸分析顯微鏡"
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車軸裂紋車軸的結構、幾何尺寸分析顯微鏡
當裂紋發展到一定程度時，應力不斷作用在裂紋處車軸上，使
疲勞裂紋不斷發展，隨著應力在使用條件下時大時小變化，疲勞裂
紋的發展斷面為海灘波浪狀，俗稱貝殼狀，當應力達到最大時疲勞
裂紋就向下發展一級，當應力達到最小時疲勞裂紋就停止發展，形
成疲勞裂紋中止線。在此期間裂紋發展非常快。
當車軸裂紋深度發展很深，其有效承載面積逐漸縮小，不能承
擔最大應力時，發生一次性斷裂。
探測條件的確定
車軸超聲波探傷主要檢查車軸上的疲勞裂紋。實踐證明，內燃
、電力機車車軸的裂損多發生在齒輪和車輪壓裝部壓痕線和兩側的
過渡圓部位。由于車軸疲勞裂紋在開始形成時并不和車軸軸向中心
線垂直，而是和軸向中心線成一角度，一般在10°～25°，且車軸
輪座外側裂紋向內傾斜，內側裂紋向外傾斜，當達到一定深度后才
垂直下裂，為使疲勞裂紋獲得更大的反射能量，采用縱波小角度探
頭時，分別用不同角度的縱波探頭在車軸端面上對壓裝部內外側壓
痕線附近掃查，但車軸壓裝部內側由于齒輪傳動，受力相對比較復
雜，力矩也較大，因此產生疲勞裂紋的概率要大得多，當掃查外側
時理論上可以掃查外側壓痕線附近，但由于超聲波的直線傳播特性
，在防塵座向壓裝部過渡時有一段聲束掃查不到的盲區。如果此處
發生深度較淺的疲勞裂紋會產生漏檢。軸裂紋經常產生在輪轂座內
側，有時也出現在輪轂座附近，這是由于邊緣應力作用的結果，但
大部分是由于發生了摩擦腐蝕，使輪轂孔從輪轂內端面開始彈性擴
大而造成的，尤其是設計不合理、輪轂過短、壁過厚或抗彎強度過
大等原因。根據以上因素分析內燃、電力機車車軸疲勞裂紋產生位
置為輪心和傳動齒輪壓裝部兩側附近，帶有減載槽的車軸疲勞裂紋
產生位置為減載槽附近，所以要根據機車車軸的結構、幾何尺寸以
及疲勞裂紋的特點確定探傷條件。
探傷方法的選擇
根據超聲波探傷基本原理，超聲聲束盡可能覆蓋疲勞裂紋發生
區，且聲束盡可能和裂紋垂直，以獲得最大的裂紋反射量，獲得較
強的反射波。所以采用縱波入射法時將小角度探頭或直探頭放置在
車軸端面對輪心和齒輪壓裝部進行探傷檢測；采用橫波入射法時將
橫波斜探頭放置在車軸抱軸徑上對輪心和齒輪壓裝部進行探傷檢測
。
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