起动电机GCr15花键轴断裂分析程相飞（空装驻无锡地区第二军事代表室，江苏无锡214063）[摘要]针对起动电机的花键轴断裂故障，通过对断裂花键轴进行宏微观观察、金相检测以及硬度测试，并选取完好花键轴进行对比分析以及扭转试验验证。结果表明：花键轴断裂性质为承受拉、扭复合应力的过载断裂；花键轴硬度较高、扭转强度及塑性较低是导致其过载断裂的主要原因；鉴于花键轴硬度较高、抗冲击性能较差，建议准确控制回火温度，将花键轴硬度控制在设计要求的下限，或对螺纹进行局部回火以提高螺纹位置扭转强度及塑性，可以避免类似故障发生。[关键词]花键轴；GCr15；过载；硬度；扭转[中图分类号]V233;TG115[文献标志码]Adoi：10.3969/j.issn.1673-6214.2023.03.009[文章编号]1673-6214(2023)03-0196-05FractureAnalysisofGCr15SplineShaftinStarterGeneratorCHENGXiang-fei(TheSecondMilitaryRepresentativeOfficeofAirCargoinWuxi,JiangsuWuxin214063,China)Abstract:Thesplineshaftofastartergeneratorfracturedduringservice.Inordertofindoutthefailuremodeandcause,macroandmicroobservation,metallurgicalstructureanalysis,hardnesstesting,comparativeanalysiswithintactservicedsplineshaftandapprovingtorsiontestwerecarriedout.Thecomprehensiveanalysisresultsshowthatthefracturemodeofthesplineshaftisoverloadunderthecombinedtensileandtorsionalstress.Themainfracturecausingofthesplineshaftisthehigherhardness,lowertorsionalstrengthandplasticity.Inviewofthehighhardnessandpoorimpactresistanceofthesplineshaft,itissuggestedtoaccuratelytailorthetemperingtemperaturetocontrolthehardnessofthesplineshaftatthelowerlimitofthecurrentdesignrequirements,orlocal-lytemperthethreadtoimprovethetorsionalstrengthandplasticityofthethreadposition,whichcouldpreventsuchfailuresoccur.Keywords:splineshaft;GCr15;overload;hardness;torsion0引言起动电机是航空发动机的重要部件。在发动机起动时，起动电机的花键轴带动发动机转子转动以提供初始动力[1]。其中，花键传动轴是起动电机的核心部件，其在使用过程中的主要作用是传递扭矩，因此对其选材提出的性能要求为高强度、高硬度、高耐磨性和高冲击韧性[2]。GCr15钢是一种使用广泛的高碳铬轴承钢，经热处理后具有良好的耐磨性、较高的硬度和较高的抗疲劳性等优点，被...
