齿轮传动失效的几种形式及原因（齿轮传动二）
齿轮传动失效的几种形式及原因（齿轮传动二）齿面磨损提高轮齿的折断能力的措施有：1）采用正变位齿轮，增大齿根的强度；2）使齿根过渡曲线变化更为平缓及消除加工刀痕，减小齿根应力集中；3）增大轴及轴承的刚性，使齿轮接触线上的受载较为均匀；4）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；5）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。齿轮受载后，齿根处的弯曲应力较大，齿根过渡部分的形状突变及加工刀痕，还会在该处引起应力集中。在正常工况下，当齿根的循环弯曲应力超过其疲劳极限时，将在齿根处产生疲劳裂纹，裂纹逐步扩展，致使轮齿疲劳折断。若使用不当造成齿轮过载时，齿轮在突加载荷作用下也可能出现过载折断；长期使用的齿轮因严重磨损而导致齿厚过分减薄时，也会在名义载荷作用下发生折断。齿宽较小的直齿圆柱齿轮，一般发生整齿折断；齿宽较大的的直齿轮，因制造装配误差使得载荷偏执于齿轮的一端，发生局部折断的可能性较大。斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮的接触线是
齿轮
形式来说，有开式、半开式及闭式之分；就使用情况来说，有低速、高速及轻载、重载之别；就齿轮材料的性能及热处理工艺的不同，齿轮有较脆（如经整体淬火、齿面硬度很高的钢齿轮或铸铁齿轮）或较韧（如经调质、常化的优质碳钢及合金钢齿轮），齿面有较硬（齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HRC，并称为硬齿面齿轮）的差别等。由于上述条件的不同，齿轮传动也就出现了不同的失效形式。这里就较为常见的轮齿折断和工作齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形略作介绍。
断裂的双连变速齿轮轮齿
1、轮齿折断
齿轮受载后，齿根处的弯曲应力较大，齿根过渡部分的形状突变及加工刀痕，还会在该处引起应力集中。在正常工况下，当齿根的循环弯曲应力超过其疲劳极限时，将在齿根处产生疲劳裂纹，裂纹逐步扩展，致使轮齿疲劳折断。
若使用不当造成齿轮过载时，齿轮在突加载荷作用下也可能出现过载折断；长期使用的齿轮因严重磨损而导致齿厚过分减薄时，也会在名义载荷作用下发生折断。
齿宽较小的直齿圆柱齿轮，一般发生整齿折断；齿宽较大的的直齿轮，因制造装配误差使得载荷偏执于齿轮的一端，发生局部折断的可能性较大。斜齿圆柱齿轮和人字齿圆柱齿轮的接触线是倾斜的，轮齿受载后，如有载荷集中时，一般会发生局部断裂。
提高轮齿的折断能力的措施有：1）采用正变位齿轮，增大齿根的强度；2）使齿根过渡曲线变化更为平缓及消除加工刀痕，减小齿根应力集中；3）增大轴及轴承的刚性，使齿轮接触线上的受载较为均匀；4）采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性；5）采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。
齿面磨损
2、齿面磨损
齿面磨损或啮合齿面间落入磨料性物质（如砂粒、铁屑等），都会使齿面逐渐磨损而致报废。它是开式齿轮传动的主要失效形式之一。磨损引起齿廓变形和齿厚减薄，产生振动和噪声，甚至因轮齿过薄而断裂。采用闭式齿轮传动，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度值，注意保持润滑油精洁等，均有利于减轻齿面磨损。
齿面点蚀
3、齿面点蚀
齿轮工作时，在循环接触应力、齿面摩擦力及润滑剂的反复作用下，在齿面或其表层内会产生微小的裂纹。这些微裂纹继续扩展，相互连接，形成小片并脱落，在齿面上出现细碎的凹坑或麻点，从而造成齿面损伤，称为疲劳点蚀。
提高齿轮材料的硬度，可以增强齿轮抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦，延缓点蚀，延长齿轮的工作寿命。并且在合理的限度内，润滑油的粘度愈高，上述效果也愈好。因为当齿面上出现疲劳裂纹后，润滑油就会侵入裂纹，而且粘度愈低的油，愈易侵入裂纹，润滑油侵入裂纹后，在齿轮啮合时，就可能在裂纹内受到挤胀，从而加快裂纹的扩展，这是不利之处，所以对速度不高的齿轮传宜，宜用粘度高一些的油来润滑；对速度较高的齿轮传动（如圆周速度v＞12m/s），要用喷油润滑（同时还起散热的作用），此时只宜用粘度低的油。
开式齿轮传动，由于齿面磨损较快，很少出现点蚀。
齿面胶合
4、齿面胶合
齿面胶合是由于齿面间未能有效地形成润滑油膜，导致齿面金属直接接触，并在随后的相对滑动中，相互粘连的金属沿着相对滑动方向相互撕扯而出现的一条条划痕。齿面胶合会引起振动和噪声，导致齿轮传动性能下降，甚至失效。
采用正变位齿轮，减少模数，降低齿高以减小滑动速度，提高齿面硬度，降低齿面粗糙度值，采用抗胶合能力强的齿轮材料，在润滑油中加入抗胶合能力强的极压添加剂等，均可以提高齿轮的抗胶合能力。
摩擦力作用下的齿面塑性变形
5、塑性变形
当齿轮材料过软时，若轮齿上的载荷所产生的应力超过材料的屈服极限时，齿轮就会发生塑性变形。
当轮齿上受到冲击载荷作用时，在较软齿面的接触部位会出现压痕；当润滑不良而导致齿面产生过大的摩擦力时，齿面材料有可能沿着摩擦力的作用方向发生金属塑性流动。在主动轮的轮齿上，摩擦力方向背离节线方向，齿面金属的流动导致节线处下凹；在从动轮的轮齿上，摩擦力方向指向节线，齿面金属的流动导致节线处凸起。
提高轮齿齿面硬度，采用高粘度的或加有极压添加剂的润滑油，均有助于延缓、减少或防止齿轮产生塑性变形。
为了防止齿轮发生上述几种失效形式，还可以采用选配主、从动齿轮的材料及硬度，适当的磨合（跑合），以及选用合适的润滑剂及润滑方法等措施。
