《机械设计基础》课程教学资源（PPT课件）第六章 齿轮传动 6.12齿轮失效形式

机械设计基础CFoundationof Machine Design武汉理工大学轮齿的失效形式主讲：罗齐汉武汉理工大学物流工程学院机械设计与制造系

轮齿的失效形式 主讲：罗齐汉 武汉理工大学 物流工程学院 机械设计与制造系 机械设计基础 Foundation of Machine Design

齿轮的失效形式齿轮的失效主要表现为轮齿的失效轮齿的失效形式主要有以下五种：1.轮齿拆断2.齿面点蚀3.齿面胶合4.齿面磨损5.塑性变形

齿轮的失效主要表现为轮齿的失效， 轮齿的失效形式主要有以下五种： 1.轮齿拆断 2.齿面点蚀 3.齿面胶合 4.齿面磨损 5.塑性变形 齿轮的失效形式

1.轮齿拆断轮齿折断：●过载折断（短时突然过载引起）（循环弯●疲劳折断应力作用引起】

1.轮齿拆断 轮齿折断： ⚫过载折断（短时突 然过载引起） ⚫疲劳折断（循环弯 应力作用引起）

齿根弯曲应力大折断发生在齿根处＊原因齿根应力集中X采取措施增大模数材料及热处理增大齿根圆角半径消除刀痕：喷丸、滚压处理;增大轴及支承刚度

采取措施 • 增大模数 • 材料及热处理 • 增大齿根圆角半径 • 消除刀痕：喷丸、 滚压处理； • 增大轴及支承刚度 折断发生在齿根处 原因 齿根弯曲应力大 齿根应力集中

2.齿面点蚀齿面金属脱落而形成麻点状小坑，称为齿面疲劳点蚀疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处软齿面（HBS≤350）的闭式齿轮传动常因齿面点蚀而失效

2.齿面点蚀 齿面金属脱落而形成麻点 状小坑，称为齿面疲劳点蚀。 疲劳点蚀首先出现在齿根 表面靠近节线处。 软齿面(HBS≤350) 的闭式齿轮传动常因齿 面点蚀而失效

X形成原因轮齿在节圆附近一对齿受力，载荷大；滑动速度低形成油膜条件差;裂纹方向。X采取措施：提高材料的硬度加强润滑，提高油的粘度

 形成原因 ◼ 轮齿在节圆附近一对齿受 力，载荷大； ◼ 滑动速度低形成油膜条件 差； ◼ 裂纹方向 。 采取措施： ◼提高材料的硬度； ◼加强润滑，提高油的粘度

3.齿面胶合在高速重载传动中，常因啮合区温度升高而引起润滑失效，致使两齿面金属直接接触并相互粘连，当两齿面相对运动时，较软的齿面沿滑动方向被撕下而形成沟纹，这种现象称为齿面胶合。在低速重载传动中，由于齿面间的润滑油膜不易形成也可能产生胶合破坏

3.齿面胶合 在高速重载传动中，常 因啮合区温度升高而引起润滑 失效，致使两齿面金属直接接 触并相互粘连，当两齿面相对 运动时，较软的齿面沿滑动方 向被撕下而形成沟纹，这种现 象称为齿面胶合。 在低速重载传动中，由 于齿面间的润滑油膜不易形成 也可能产生胶合破坏

3.齿面胶合X原因:高速重载：散热不良；滑动速度大：齿面粘连后撕脱X采取措施减小模数，降低齿高；抗胶合能力强的润滑油；材料的硬度及配对

3.齿面胶合 原因： • 高速重载；散热不良； • 滑动速度大；齿面粘连 后撕脱 采取措施 • 减小模数，降低齿高； • 抗胶合能力强的润滑油； • 材料的硬度及配对

4.齿面磨损齿面磨损员一一轮齿接触表面上材料因摩擦而发生损耗的现象。其后果，使轮齿磨薄导致轮齿断裂。主动被动

4.齿面磨损 齿面磨损 —— 轮齿接触表 面上材料因摩擦而发生损耗的现 象。其后果，使轮齿磨薄导致轮 齿断裂。 主动 被动

5.齿面塑性变形齿面塑性变形轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面的塑性变形。其后果，使齿面失去正确的齿形，在齿面节线处产生凸棱。主动※原因：重载，齿面软被动＊措施：提高材料的硬度相对滑动方向减小接触应力，改善润滑

5.齿面塑性变形 齿面塑性变形 —— 轮齿材料因屈服产生塑性 流动而形成齿面的塑性变 形。其后果，使齿面失去 正确的齿形，在齿面节线 处产生凸棱。 原因：重载，齿面软 措施：提高材料的硬度， 减小接触应力，改善润滑 被动 相对滑动方向 主动