齿轮的失效是指齿轮传动失去正常的工作能力的精度。齿轮失效主要有轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面磨损、齿面胶合、齿面塑性变形5种形式。

1.轮齿折断

齿轮在传动过程中，轮齿承受很大的载荷，齿根部会产生弯曲应力。在循环载荷的重复作用下，当弯曲应力超过材料的疲劳强度时，在齿根部会产生疲劳裂纹。随着疲劳裂纹的扩大，最终会导致整个齿根折断，这种折断称为疲劳折断，如图6-33所示。轮齿受到短时过载或冲击作用而引起的突然折断，称为过载折断，如图6-33（b）、（c）所示。过载折断常出现在没有良好润滑条件的开式齿轮传动（齿轮暴露在空气中，不能保证良好的润滑）中。

图6-33　轮齿折断

（a）轮齿裂缝　（b）全齿折断　（c）局部折断

2.齿面疲劳点蚀

齿轮在传动过程中，齿面在交变接触应力的反复作用下，会出现微小的疲劳裂纹，随后裂纹逐渐扩展，使齿面金属剥落而形成麻点状凹坑，这种现象称为齿面疲劳点蚀，如图6-34（a）所示。齿面疲劳点蚀会使轮齿啮合精度和平稳性下降，是闭式齿轮传动（齿轮传动安装在润滑良好的密封箱体内）中软齿面齿轮的主要失效形式。

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图6-34　齿面的疲劳点蚀、磨损、胶合及塑性变形

（a）疲劳点蚀　（b）齿面磨损　（c）齿面胶合　（d）齿面塑性变形

3.齿面磨损

齿面磨损包括磨粒磨损和啮合磨损两种情形。磨粒磨损是由于灰尘、沙粒或金属屑等进入齿面间而引起的磨损；啮合磨损是当表面粗糙的硬齿与较软的轮齿啮合时，由于相对滑动，软齿面被划伤而引起的齿面磨损。齿面磨损常发生在润滑条件较差的开式齿轮传动中，如图6-34（b）所示。

4.齿面胶合

在齿轮传动过程中，在高速重载作用下，相互啮合的金属齿面由于表面压力和温度过高容易造成齿面粘着，随着齿面的相对运动，较硬的齿面将较软的齿面撕成沟纹的现象，称为齿面胶合，如图6-34（c）所示。

5.齿面塑性变形

如果齿轮的齿面硬度不高，在低速重载、冲击载荷或频繁起动时，轮齿表面在切向摩擦力的相互作用下，主动齿轮的表面被拉出凹槽变形，从动齿轮的表面被挤压出凸棱，破坏了正常的齿形，这种现象称为齿面塑性变形，如图6-34（d）所示。