为什么起重减速电机高速轴容易断裂？经专项检查，主要原因如下：

原因之一：起重减速电机键槽应力集中

观察许多带键槽的断轴断口（图6为例），可以看到最早的疲劳裂纹通常发生在平键键槽的尖角，显然键槽的应力集中和轴截面积的降低影响了轴的强度。特别是键槽底部的弧r（图6）对应力集中有很大的影响。图为矿用减速器高速轴键槽，键槽底部弧r很小，增加了键槽的应力集中。

当轴纯度扭转时，键槽和配合边缘的有效应力集中指数Kτ见图7[1]。轴的抗拉强度。Rm=900MPa当时，键槽的有效应力集中指数Kτ=2.因此，键槽对轴的削弱很大。

第二个原因：起重减速电机联轴器同轴的过渡配合

起重减速电机轴断裂位置正好是联轴器同轴过渡配合的边缘，过渡配合对轴强度影响很大。从图7可以看出:过渡配合H7/r6应力集中指数可达2.2以上；过渡配合H7/k6的应力集中指数约为1.77;高速轴常用的过渡配合H7/m6应力集中指数不低于1.8。

因此，高速轴很容易在联轴器和轴的过渡边缘断裂。过盈连接的应力集中和接触应力。

值得注意的是，虽然上述原因之一（键槽应力集中）和原因之二（过盈连接应力集中）对高速轴强度有影响，但在轴强度设计和安全性能计算中已经计算出来。因此，可以肯定的是，两者都不是起重减速电机轴容易断裂的决定性原因。高速轴断裂的真正原因如下。

第三个原因：起重减速电机安装使用问题

起重减速电机设计中的一个主要问题是电机与减速器轴直径严重不匹配，减速器轴比电机轴要薄得多。一般来说，减速器轴直径d2是电动机轴d1的3/4~1/2上下，如图9所示。如果电机轴与减速机轴的同轴度很差，则会在联轴器上产生额外的径向力F。

由于电机和减速器的轴径不同，（d1.d2)导致两者抗弯截面模数不同(抗弯截面模数直径相同d联轴器产生的附加径向力F对两轴危险截面的附加弯距(应力)也不同[1]。

轴危险截面弯曲应力:

电动机轴σ1=Fl1/0.1d13;减速机轴σ2=Fl2/0.1d23

当l1≈l2时（见图9）σ2/σ1=d13/d23。

如果取d2=1,d1=2,则σ2/σ1=8、应力差异巨大。

减速机断轴计算案例：

已知：某减速器高速轴断裂，其直径d2=60mm,电机轴直径d1=90mm,

则σ2/σ1=d13/d23=903/603=3.375。

因此，减速机轴总是断裂的。

附加径向力F的大小取决于电机和减速器的同轴度。这种同轴度对硬齿轮齿轮减速器轴的损坏非常敏感。在机械设计手册中，弹性联轴器一般规定不同轴的径向位移Δy不得大于0.2～0.3mm。这可能适用于软齿面减速器，但对于起重减速电机可能会稍大一些。而且大部分现场安装都是现场安装的。.使用者不注意这种不同的轴度，认为使用弹性联轴器可以自动补偿偏差，这是一个严重的错误判断。

上述计算说明：由于减速轴比电机轴小得多，减速轴上的弯曲应力远大于电机轴，减速轴不可避免地断裂。

第四个原因：轴上联轴器的径向刚度

所谓联轴器的径向刚度是指弹性联轴器的两个联轴器，产生每个单位的径向位移Δy所需的径向力。径向刚度越大，产生径向位移的径向力越大，对旋转轴强度的不良影响就越大。非金属弹性元件柔性联轴器，如弹性套筒柱销联轴器.梅花形弹性块联轴器.轮胎式联轴器等，其径向刚度较小，但其径向刚度仍有差异。

一些制造质量差的联轴器有很大的径向刚度。当两个轴不包含径向位移时，轴上的额外径向力很大，严重影响轴的强度。图10所示的蛇形弹簧联轴器就是一个例子。半联轴器上的矩形直齿轮不利于径向位移的调整。

旋转零件的静平衡或动平衡不好会使旋转零件产生离心力，增加轴的附加应力，从而影响轴的强度。图11显示了半联轴器-轴-减速器的配置关系，图中半联轴器的质量有点偏心。

由于离心力与旋转零件的质量平方成正比，质量对离心力的影响很大。

用实际计算的例子来说明。

已知：减速机高速轴转速为n=1500r/min。

假设：偏心距r=0.1mm;(如蛇形弹簧联轴器).制动轮等。)质量m=50kg。产生的离心力

如果离心力的一半由减速机轴承受，轴上的径向载荷也可达2056.5N。

由于离心力与旋转零件的质量平方成正比，质量对离心力的影响很大。例如，其他条件不变，旋转零件的质量m=70kg,则Q=8062N,也就是说，离心力几乎翻了一番。离心力Q使轴产生额外的弯曲应力，影响轴的疲劳极限。

原因六：轴上联轴器.制动器质量重力

减速器的高速轴上通常有联轴器或制动器的制动轮。其重量对软齿面减速器的高速轴强度影响不大，因为这种减速器的轴尺寸可以做得更大。但对于起重减速电机，由于高速轴上齿轮结构尺寸的限制，高速轴的尺寸和安全性能非常小，由于联轴器或制动轮的质量重力可与上述离心力叠加，联轴器或制动轮质量对高速轴强度的影响不容忽视。

例如：偏心距离r=0.1mm;高速轴上旋转零件的质量m=50kg，离心力4113N。如果考虑旋转零件质量产生的重力500N,两者叠加可达4613N，相当于离心力增加了12%。可见，高速轴上旋转零件质量产生的重力也会影响高速轴的强度。