上述分析可以确定，齿轮的开裂属疲劳开裂。导致齿轮早期开裂的主要原因是：

1）齿轮表面尤其是齿根部位硬度偏低。一方面，齿轮根部要承受齿轮运转中轮齿啮合时的较大弯曲应力；另一方面，齿轮啮合表面产生较严重的磨损和接触疲劳，形成齿面上的剥落坑，使得齿轮在传动过程中产生冲击和较大的振动。低硬度的齿根不能承受这样的载荷，疲劳裂纹即从轮齿根部形成并扩展。

2）粗大的铸态组织和夹杂物以及钢中的铸造缺陷提高了裂纹的扩展速率，导致疲劳裂纹快速扩展，加速了断裂的过程。

3）从齿轮齿面磨损和剥落坑形态以及断齿的疲劳区与最后瞬断区的比例可以看出，齿轮的实际运行载荷较大，为裂纹的形成和扩展提供了力学条件。

大量的实验表明，承受交变载荷的零件的表面硬度对零件的疲劳寿命有很大影响。本例中，齿轮轮齿表层硬度与轮齿中心硬度基本相同，而且齿根的硬度还低于齿顶和齿面的硬度。由此可见，该齿轮加工后没有进行有效的热处理，即使对表面进行了火焰淬火处理，也因淬硬层薄，起不到明显的改善材料疲劳强度的作用。

普遍认为，钢中的缺陷对疲劳强度有较大的影响，这一影响要比对静载强度的影响大得多，金属的疲劳极限随晶粒的增大和缺陷的增多而降低，而疲劳断裂概率明显增加。开裂齿的金相组织粗大，有严重的铸造缺陷和夹杂物，严重降低齿轮的疲劳寿命，分析如下：(www.daowen.com)

1）疲劳裂纹扩展速率与晶粒尺寸呈线性关系。

2）在疲劳裂纹扩展前沿，夹杂物极易形成微裂纹，从而加速了疲劳裂纹扩展。

3）在疲劳裂纹扩展前沿形成应力集中，使实际应力水平提高，从而促进了裂纹扩展。

4）钢中的夹杂物和铸造缺陷导致材料的脆性增大，强度和韧性降低，从而导致了脆性断裂的发生。