文档介绍：1、按工作条件分（失效形式不同）
开式传动：低速传动，润滑条件差，易磨损；
半开式传动：装有简单的防护罩，但仍不能严密防止杂物侵入；
闭式传动：齿轮等全封闭于箱体内，润滑良好，使用广泛。
2、按齿面硬度分（失效形式不同）
软齿面：HB≤350(或38HRC)；
硬齿面：HB＞350(或38HRC)。
3. 按速度与载荷 情况分
低速轻载: V≤1～3m/S ; Fn≤5～10KN
中速中载: 3m/S＜V＜10m/S ; 10KN≤Fn＜50KN
高速重载: V≥10m/S ; Fn≥50KN
二、分类
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齿轮传动的失效形式及设计准则
1. 轮齿折断
常发生于闭式硬齿面或开式传动中
②整体折断
现象：①局部折断
一、失效形式
位置：均始于齿根受拉应力一侧
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齿轮传动的失效形式及设计准则
过载折断
后果：传动失效
原因：
疲劳折断
① 轮齿受多次重复弯曲应力作用，齿根受拉一侧产生疲劳裂纹
② 齿根应力集中(形状突变、刀痕等)，加速裂纹扩展→折断
受冲击载荷或短时过载作用，突然折断，尤其见于脆性材料（淬火钢、铸钢）齿轮
直齿轮
齿宽b较小时，载荷易均布
——整体折断
齿宽b较大时，易偏载
斜齿轮：接触线倾斜
——载荷集中在齿一端
——局部折断
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齿轮传动的失效形式及设计准则
改善措施：
1）d一定时，z↓，m↑
2）正变位
齿根厚度↑
↑抗弯强度
↓应力集中
改善载荷分布
6）↑轮齿精度
7）↑支承刚度
4）↑齿根过渡圆角半径
3）提高齿面硬度(HB↑)→[σF] ↑
5）↓表面粗糙度，↓加工损伤
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齿轮传动的失效形式及设计准则
2. 齿面接触疲劳磨损（齿面点蚀）
常出现在润滑良好的闭式软齿面传动中
原因：σH＞[σH]
脉动循环应力
1）齿面受多次交变应力作用，产生接触疲劳裂纹
4）润滑油进入裂缝，形成封闭高压油腔，楔挤作用使裂纹扩展
（油粘度越小，裂纹扩展越快）
2）节线处常为单齿啮合，接触应力大
3）节线处为纯滚动，靠近节线附近滑动速度小，油膜不易形成，
摩擦力大，易产生裂纹
现象：节线靠近齿根部位出现麻点状小坑
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齿轮传动的失效形式及设计准则
后果：齿廓表面破坏，振动↑，噪音↑，传动不平稳
接触面↓，承载能力↓
传动失效
开式传动：无点蚀（∵v磨损>v点蚀）
改善措施：
1）HB↑——[σH] ↑
3）↓表面粗糙度，↑加工精度
4）↑润滑油粘度
2）↑ρ（综合曲率半径）(↑d1)
↑接触强度
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齿轮传动的失效形式及设计准则
——严重的粘着磨损
原因：高速重载——v↑,Δt ↑,油η↓,油膜破坏,表面金属直接接触，
融焊→相对运动→撕裂、沟痕
低速重载——P↑、v ↓，不易形成油膜→冷胶合
后果：引起强烈的磨损和发热，传动不平稳，导致齿轮报废
改善措施：
1）采用抗胶合性能好的齿轮材料对
2）采用极压润滑油
3）↓表面粗糙度，↑HB
4）材料相同时，使大、小齿轮保持一定硬度差
5）↓m→↓齿面h→↓齿面vs（必须满足σF）
现象：齿面沿滑动方向粘焊、撕脱，形成沟痕
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齿轮传动的失效形式及设计准则
常发生于开式齿轮传动
原因：相对滑动+硬颗粒(灰尘、金属屑末等)
润滑不良+表面粗糙。
后果：正确齿形被破坏、传动不平稳, 齿厚减薄、抗弯能力↓→折断
改善措施：
闭式：1）↑HB,选用耐磨材料
2）↓表面粗糙度
3）↓滑动系数
4）润滑油的清洁
开式：加防尘罩
现象：金属表面材料不断减小
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齿轮传动的失效形式及设计准则
齿面较软时，重载下，Ff↑——材料塑性流动（流动方向沿Ff）
失效主要出现在低速重载、频繁启动和过载场合
主动轮1：齿面相对滑动速度方向vs指向节线，所以Ff背离节线，塑形变后在齿面节线处产生凹槽。
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齿轮传动的失效形式及设计准则
从动轮2：vs背离节线，Ff指向节线，塑变后在齿面节线处形成凸脊
改善措施：1）↑齿面硬度
2）采用η↑的润滑油
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