齿轮的失效形式

1．从微观角度划分

从微观角度，根据不同的磨损机理，可将齿轮的磨损划分为四个基本类型：磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。磨粒磨损主要是梨沟和微观切削作用；粘着磨损与表面分子作用力和摩擦热密切相关；疲劳磨损是在循环应力作用下表面疲劳裂纹萌生和扩展的结果；而腐蚀磨损则是由环境介质的化学作用产生。在实际的磨损现象中，通常是几种形式的磨损同时存在，而且一种磨损发生后往往诱发其他形式的磨损。例如，齿轮疲劳磨损的磨屑在啮合的两齿面间移动，类似于研磨作用，会引起接触齿面的磨粒磨损，而磨粒磨损所形成的洁净表面又可能增大分子的粘附力，从而引起粘着磨损，同时轮齿材料的分子由于氧化作用或与周围介质发生化学变化，又可导致腐蚀磨损的产生。齿轮的微动磨损就是一种典型的复合磨损。在微动磨损过程中，可能出现粘着磨损、腐蚀磨损、磨粒磨损和疲劳磨损等多种磨损形式。随着工况条件的变化，不同形式磨损的主次不同。

2．从宏观角度划分

齿轮的失效主要发生在轮齿：齿体损伤（如轮齿折断） 和齿面损伤：点蚀、胶合、磨损和塑性变形。

  ★齿体损伤：疲劳、过载+整体、局部；应对方法：增大齿根过渡圆角半径、降低表面粗糙度、齿面强化处理等。进行抗弯曲疲劳强度和抗弯静强度计算

★ 齿面点蚀：发生在齿轮节线附近靠近齿根的一侧(接触疲劳强度最低)应对：降低表面粗糙度、提高齿面硬度、合理变位，粘度高的润滑油，减小动载荷。

★ 齿面胶合：沟痕+轮齿顶部；热胶合和冷胶合 均跟压力大，油膜破裂，金属直接接触有关；应对：低速齿轮传动采用粘度大的润滑油，高速采用抗胶合能力强的润滑油。

★ 齿面磨损：磨粒磨损和跑和磨损（新的齿轮副 峰顶接触磨损，有意在轻载下跑合，也称磨合，使齿轮进入正常磨损条件）应对：保持良好润滑，提高硬度、降低粗糙度等

★ 塑性变形：主动轮节线处碾出沟槽，从动轮节线处挤出凸棱，多发生在重载、低速和启动频繁的传动中。应对：高粘度或加有极压添加剂的润滑油。

3.齿轮传动设计准则：通常只按齿根弯曲强度和齿面接触强度准则计算

★ 闭式软齿（齿面点蚀）：按齿面接触强度准则设计，然后校核齿根弯曲强度；

★ 闭式硬齿（齿面折断）：按轮齿抗弯强度设计，校核齿面接触强度；

★ 开式、半开式（齿面磨损、轮齿折断）：齿根的抗弯曲强度计算，并将计算出来的模数值适当增大（5%～15%）