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齿轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，齿轮在传动

中的应用很早就出现了。齿轮在工业运用中十分广泛，是现代工业中不可缺少的一部分。
  齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动形式。具有工作可靠、使用寿命长、传动效率高、结构紧凑、

瞬时传动比为常数等一系列特点，但由于设计、制造或使用不当等原因，齿轮传动在工作过程中经常会发

生失效。通常有齿轮的轮齿折断、工作齿面磨损、疲劳点蚀、齿面胶合及塑性变形等，任何一种失效都将

导致齿轮传动非正常工作。
　　1轮齿折断轮齿折断可分为疲劳折断、过载折断、和随机折断，通常渐开线直齿圆柱齿轮轮齿的折断

为全齿折断，而斜齿轮和锥齿轮轮齿的折断一般是局部折断。
　　1.1疲劳折断轮齿工作时像一个悬臂梁，受载后在齿根处产生的弯曲应力σF为最大，而且是交变应力

。再加之齿根处过渡部分的尺寸变化较大存在应力集中，在反复的弯曲应力作用下，当应力值超过材料的

弯曲疲劳极限时，即σF>σlim时在轮齿受拉一侧的齿根圆角处产生疲劳裂纹，随着载荷循环次数的增加

，裂纹逐渐扩展，使轮齿剩余截面上的应力超过其极限应力，造成瞬时折断。
　　导致轮齿发生疲劳折断的原因很多，如在设计时对实际载荷估计不足、齿轮材料选择不当、未能保证

加工质量、精度等，为防止轮齿工作时发生疲劳折断，在进行齿轮设计、加工、安装时，必须优选齿轮参

数、提高齿根表面光洁度、增大齿根圆角半径并调整齿根圆角过渡区，消除该处的加工刀痕以降低齿根的

应力集中；增大轴及支承物的刚度以减轻齿面局部过载的程度；应正确选择齿轮副材料，进行适当的热处

理，以获得较好的显微组织；对齿轮进行喷丸、碾压等冷作处理以提高齿面硬度、保持芯部的韧性。
　　1.2过载折断齿轮在工作过程中有严重过载或冲击载荷的作用或者在制造安装过程中，精度差，齿轮

局部受载或受较大的冲击时，均可能产生过载折断。轮齿受到大载冲击或严重磨损而齿厚变薄时也会发生

折断现象。如斜齿圆柱齿轮传动中，轮齿工作面上的接触线为一斜线，轮齿受载后，如有集中载荷时，就

会发生局部折断；此外若制造或安装不良或轴的刚性不够而弯曲变形过大时，将导致轮齿局部过载，也会

发生轮齿局部折断。如，某机车电动机悬挂装置主动齿轮断裂，在齿根断裂区发现在毛坯锻造过程中形成

的闭合孔洞及夹杂物，严重削弱了该区强度而导致断裂。过载折断往往不同于疲劳折断，其特点是断口位

置不固定，断面粗糙。