齿轮断裂失效机理分析
齿轮传动的失效分析)
一般来说，齿轮传动的失效主要发生在轮齿上。
轮齿部分的失效形式分为两大类：轮齿折断，齿面失效。
1. 轮齿折断折断失效通常有轮齿的弯曲疲劳折断、过载折断和随机折断。
•疲劳折断：工作时轮齿反复受载，使得齿根处产生疲劳裂纹，并逐步扩展以至轮齿折断的失效。
疲劳裂纹多起源于齿根受拉的一侧。
•过载折断：齿轮受到突然过载，或经严重磨损后齿厚减薄时，轮齿会发生过载折断。
•随机折断：通常是指由于轮齿缺陷、点蚀或其它应力集中源在轮齿某部位形成过高应力集中而引起轮齿折断。
断裂部位随缺陷或过高有害残余应力的位置而定，与齿根圆角半径无关。
•轮齿折断的形式有整体折断和局部折断。
整体折断多发生于直齿轮，局部折断多发生于斜齿和人字齿轮，齿宽较大的直齿轮和由于安装、制造因素使得局部受载过大的直齿轮，也可能发生局部折断。
疲劳折断的断口较光滑，过载折断的断口则较粗糙。
•增大齿根过渡圆角半径，减小齿面粗糙度，对齿根进行喷丸或碾压强化处理消除该处的加工刀痕，选用韧性较好的材料，采用合理的变位等，均有助于提高轮齿的抗折断能力。
•通常，轮齿疲劳折断是闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式。
2. 齿面失效齿面失效常见的失效形式有：点蚀、胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。
(1) 点蚀齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力的作用。
若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限时，在载荷的多次重复作用下，齿面会产生细微的疲劳裂纹；封闭在裂纹中的润滑油的挤压作用使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点，这种疲劳磨损现象，齿轮传动中称为点蚀（图9.3-13）。
节线靠近齿根的部位最先产生点蚀。
润滑油的粘度对点蚀的扩展影响很大，点蚀将影响传动的平稳性并产生冲击、振动和噪音，引起传动失效。
•点蚀又分为收敛性点蚀和扩展性点蚀。
收敛性点蚀指新齿轮在短期工作后出现点蚀痕迹，继续工作后不再发展或反而消失的点蚀现象。
收敛性点蚀只发生在软齿面上，一般对齿轮工作影响不大。
减速机齿轮断裂原因分析
减速机齿轮断裂原因分析摘要：在当前的社会发展过程中，减速机有着极其重要的现实作用，相应的减速机是整体机械设备中极其重要的传动系统，其自身系统在构建过程中所存在的稳定性对于整体系统设备而言有着极其重要的影响。
齿轮是整个减速机的关键性部件，受到较为恶劣工况因素的影响，会使其产生各类失效的现实问题，并且造成较为严重的设备停机，使生产效率受到较为突出的现实影响。
需要充分的对减速机齿轮失效所存在的现实问题以及相应的故障机理进行综合性的分析，并且对减速机齿轮所存在的典型故障特征进行综合性的探究，对日常的维护措施进行有效的分析。
关键词：减速机齿轮；故障探究；故障维护引言在当前社会的发展过程中，虽然借助智能化的发展故障特征可以被轻易指明，但也往往会对整体企业产生较为突出的现实损失。
如作为连续工作的中国电力行业而言相应的齿轮如若出现故障，将致使其整体减速机产生故障，并致使整体机械予以停机，这将会在社会范围内产生较为突出的现实损失。
通常情况而言，相应的齿轮在运行一段时间内便会产生一定程度的现实故障，并且相应的故障具有着高度多样化的特征，其自身存在着断齿、表面磨损等诸多现实问题，由此对整体齿轮故障进行有效的探究。
对于综合设备的维护而言，有着极其重要的现实意义，并且对其自身的故障模式进行有效的分析，对其施教原理进行综合性的探究，能够使整体齿轮在事后维修过程中所存在的被动化特征逐步转变为事前预防的主动化特征，使检测成本能够得到大幅度的降低，使整体减速机故障所存在的发生几率能够得到大幅度的下降。
1.减速机齿轮概述齿轮是常规减速器中最重要的零部件之一，在减速其中主要发挥两个作用：减速的同时提高输出扭矩以及减速的同时降低转动惯量。
齿轮的具体技术要求如下：首先，为了确保齿轮的硬度达到规定的需求，需要对齿轮的齿面和调质面进行预热处理，有利于极大地改善齿轮的性能，充分发挥齿轮材料的价值，保障常规减速器工作的稳定性；其次，要对齿轮进行的磨削，磨削面主要是齿轮的两个侧面，尽可能地消除侧面存在的毛刺和凹凸，尽可能减小齿轮侧面和其他零部件接合时的缝隙，提高常规减速器的工作性能；最后，完成上述两步后，为了确保齿轮满足质量要求，还需要对齿轮进行探伤处理，发现齿轮中可能存在的裂纹、缝隙等，最大限度避免任何可能出现的性能问题。
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略简介：机械传动齿轮是机械传动中最常用的部件之一。
它能够将动力从一个部件传递到另一个部件，提供准确、可靠的转速和扭矩转换。
然而，随着运行时间的增长，齿轮会发生磨损、断裂等问题，甚至会导致传动系统失效。
本文将分析机械传动齿轮失效的原因，并提出相应的应对策略。
一、齿轮失效原因（一）磨损在机械传动中，齿轮是直接接触的部件。
长时间使用后，会产生磨损现象，使齿轮失去表面光滑度，从而导致传递扭矩的能力下降，甚至失效。
另外，润滑不良、工作环境恶劣等因素也会加速齿轮磨损的过程。
例如，在没有黄油的情况下，齿轮磨损将更加严重。
（二）齿轮断裂齿轮断裂是指齿轮在运行过程中出现裂纹或破裂，导致传动系统失效。
齿轮断裂的原因可能是材料质量问题、设计问题、制造过程问题等。
如果齿轮的强度和韧性不足，它们容易断裂。
此外，过度负载和振动也会导致齿轮断裂。
（三）腐蚀腐蚀是由介质（如氧气、水、氯化物等）侵蚀导致的齿轮失效。
齿轮被腐蚀后，表面会产生锈斑、氧化层等，从而降低其防锈性能和强度。
对于工作环境中包含腐蚀性介质的传动系统，应采取特殊材料或涂层来保护齿轮。
（四）安装问题齿轮的安装过程非常重要。
如果安装不当，可能导致齿轮错位、偏心、轴与孔的相位差、轴的弯曲或变形等问题。
这些问题会导致齿轮失效或降低传动效率。
因此，正确的安装与对齐是避免齿轮失效的关键因素之一。
二、齿轮失效的应对策略（一）制定维护计划对于机械传动中的齿轮，备份计划是必不可少的。
应定期检查齿轮状态，如磨损、断裂等，及时进行润滑、更换和维修。
制订完善的维护计划能够减少齿轮失效，延长设备使用寿命。
（二）选用合适的材料齿轮的材料和强度与意外磨损和断裂息息相关。
开发并使用高品质和高强度的合金材料，可提高齿轮的寿命以及防止齿轮失效。
（三）加强润滑润滑在防止齿轮失效中发挥重要作用。
正确使用黄油，以保持齿轮表面光滑和防止磨损。
此外，污染和过热的润滑剂也是齿轮失效的根本原因之一。
减速机齿轮断裂原因分析
故障维修减速机齿轮断裂原因分析范明孝（本钢招标有限公司，辽宁 本溪 117000）摘 要：近年来，经济快速发展，科学技术不断进步，针对减速机齿轮发生断裂现象，采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力学性能测试对其原因进行了分析。
结果表明，裂纹起源于键槽棱边应力集中处，向内疲劳扩展至断裂；棱边形状尖锐，弯曲应力集中较为严重，齿轮轴旋转时出现一定的弯矩载荷，棱边即能萌生裂纹源，引发疲劳断裂。
分析结果为避免同类轴再次发生断裂提供了参考。
关键词：减速机；齿轮断裂；原因引言在机械设备运转的过程中，齿轮往往起着不可替代的重要作用，齿轮一旦失效会造成重大设备事故与人员伤害。
齿轮失效最常见的一种形式是轮齿折断，齿轮的齿部发生断裂是整个机械工程领域中最为严重的一种，主要包括随机折断、过载折断和疲劳折断，为了避免发生轮齿折断就要求轮齿有一定的强度，而齿轮强度与热处理工艺、制造工艺和微观组织等密切相关，齿轮常用的热处理工艺是渗碳淬火，热处理工艺不当会造成硬化层深度不合格和表面硬度不符合要求等，从而导致齿轮断裂失效。
某钢厂在使用减速机的过程中某一齿轮突然发生失效，且轮齿多处发生断裂。
为了排除使用不当所造成的断裂，找到齿轮失效的真正原因，有必要进行检验分析，从而提高设备运转效率。
1.减速机齿轮理化检验结合上述工况概述，对该设备出现减速机齿轮轴损坏后的轴部理化性质进行检验，相关内容表述如下。
①宏观检验，宏观上来看，减速机齿轮轴没有受到明显的外部损伤影响，其中主轴上不存在外伤且形状完好，轴上的齿轮出现明显的裂痕。
对细节进行观察后发现，断裂的齿轮轮面有较大的拓展放射区域，其中出现裂痕的区域与拓展的方向基本一致，在端口处进行分析，发现明显的直接拓展断裂的痕迹。
在未发生断裂的齿轮上可以看到挤压类型的损伤，其挤压破碎的形貌比较一致，可以表明该齿轮在工作过程中持续受到较大的外力影响与作用，最终导致出现了损坏。
②微观检验，为了微观分析，首先对齿轮上组织进行取样，随后将其进行简单的样品制作后置于电子显微镜下观察金相结构情况。
齿轮质量控制专题——齿轮断裂失效分析和质量控制
腐 蚀 后 观 察 ， 陔试 样 存 较 严 重的 偏 析现 象 （ 【 割ｌ ２ ）。 心 部 组 织 为 板 条 玛 氏体 ， 部 分 区 域组 织 粗 火 ，按Ｊ Ｂ ／ Ｔ ９ ２ ｌ 】
２ ０ ０ ８ 为７ 级 （ ｌ ３ ）。
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表 面 组 织 为 针状 屿氏 体 ，组
织 细 小 ，按 ＧＢ／ Ｔ ９ ２ ｌ １ ２ ０ ０ ８ 评
廓钻孔、滚齿加工后 ，送热处理
车 间 渗 碳 淬 火 ；２ ０ １ ２ 年３ 月２ ０ 日 ｝ ｝ ｛ 炉 ；２ ０ ｌ ２ 年４ 月２ 日 内 磨 、 平 磨 、磨 齿 完 工 ；２ ０ １ ２ 年４ 月６ 日装 配试 车 ，在 试 车 过 程 中发 生 齿 轮
为了找出齿轮失效 的原因 ， 我 们 从 原 材 料 、热 处 理 工 艺 、 车
削 加 工 工 艺 、金 相 组 织 ，以 及 裂
进 行 控 制 ，进 行 表 面Ｍ Ｔ ￣ ： Ｉ Ｉ Ｐ Ｔ 检 测 ， 以 确 保 表 面 无 车 削 裂 纹 存
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渗 碳 工 艺 为 ：７ ６ ０℃ 等 温
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方 法 及 实地 调 查研 究 分析 ，找 出 了齿轮
失 效 的原 因并提 出 了相 应 的 改进 和 预 防
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析
工程机械变速箱齿轮断齿失效分析目录一、内容简述 (2)1. 内容概要 (2)2. 研究背景与意义 (3)3. 国内外研究现状 (4)二、失效齿轮基本状况及影响因素分析 (6)1. 失效齿轮概况 (7)2. 影响齿轮断齿的因素 (8)三、变速箱齿轮断齿失效形式与特点 (9)1. 断齿失效形式 (10)2. 断齿失效特点 (11)四、变速箱齿轮断齿失效原因分析及机理研究 (12)1. 齿轮材料与设计因素 (13)2. 制造工艺与质量控制 (15)3. 齿轮受力与疲劳损伤机理 (16)4. 环境因素与运行管理 (17)五、预防与减少变速箱齿轮断齿失效的措施与建议 (18)1. 优化设计与选材 (20)2. 加强制造工艺与质量控制 (21)3. 加强运行管理与维护 (22)4. 改善运行环境 (23)六、案例分析 (24)1. 案例一 (25)2. 案例二 (26)3. 案例分析总结 (28)七、研究展望与总结 (29)1. 研究展望 (30)2. 研究总结 (31)一、内容简述本文档旨在对工程机械变速箱齿轮断齿失效现象进行深入分析，以期为工程机械设计、制造、维修和使用提供有益的参考。
通过对齿轮断齿失效原因的探讨，我们可以更好地了解齿轮在工程机械中的重要作用，以及如何通过改进设计、选用合适的材料和实施有效的维护措施来提高齿轮的使用寿命和性能。
本文档首先介绍了齿轮断齿失效的基本概念和分类，然后详细阐述了齿轮断齿失效的主要原因，包括齿轮材料、制造工艺、润滑条件等方面的因素。
我们将对这些原因进行具体分析，并提出相应的解决措施。
本文档还对齿轮断齿失效的检测方法和评价标准进行了介绍，以便工程师在实际工作中能够准确地判断齿轮的失效情况，并采取有效的预防和修复措施。
1. 内容概要本报告旨在对工程机械变速箱齿轮的断齿失效进行深入分析，以提高齿轮系统的可靠性与寿命。
将介绍齿轮断齿失效的基本概念、特点及可能的原因。
将对齿轮材料、制造工艺、设计参数、载荷状况等可能影响齿轮断齿的因素进行详细探讨。
减速机高速齿轮轴断裂失效分析
减速机高速齿轮轴断裂失效分析摘要：本文通过分析减速机高速轴位置的断口的宏观上的特性，及表面的金相组织，化学成分以及硬度等方面的物理性质加以观察和分析，同时进行相关的测试。
由实验所得数据结果显示出，减速机的高速轴并未按照图纸上的要求选用42crmo钢；在使用之前也没有按照所规定的进行调制处理。
由于键槽并未按照规定的位置设计以及原材料组织上的缺陷导致其发生早期断裂现象而导致最终失效。
关键词：高速轴；魏氏体组织；；断裂；失效中图分类号：tg115 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）02-0151-01在某工厂二辊压机构中的减速机高速轴上线运行13天后出现了断裂的现象。
在之前给出的图纸样例中提到了，这个轴的制造图纸上对于原材料的要求是42crmo锻钢，硬度为270～300hb，调质热处理。
同时还要对端口位置的宏观上的形态，金相组织，物理性质如硬度以及化学成分等进行相应的观察和测试，进而为今后这类轴零件的生产量的提升，以及在具体应用时候的使用提供有效的理论参考。
进而防止断裂一类的事件发生。
一、对于检测结果的分析和研究（一）端口宏观相貌的观察结果。
轴同轴间的过渡和链接的位置是减速机高速轴发生断裂的最主要的地方。
此处直径大小发生突变，最为关键的是这是轴的直径最小的地方。
结构圆角的常见现象由于截面形状的变化以及轴间和轴的相交位置的几何关系处于垂直的状态而导致必将会出现的应力集中现象。
端口经常见到的形貌特点便是具有很高的脆性以及较为平整，例如一种极为常见的是扭转应力所导致的断裂口。
只有受力的地方才是裂纹出现的根源，及轴键槽的受力的一面。
应力的大小和半径的大小呈现反比的关系，也就是说半径较小的地方应力则很大。
半径最小的便是轴键槽的根部位置，在此处经常出现应力集中地现象从而承受很大的拉应力；如果不进行强化处理就会提高出现裂纹（这种裂纹是由于疲劳产生的），对于轴类具有很强的破坏性，出现提前失效，很大程度上减少了其寿命。
齿轮油泵传动轴断裂机理分析及预防措施
４ 防止断裂措施和建议
结合上述疲 劳断裂机理 的分析 ， 建议采取如下措施防止类似
断裂事故的再次发生 ： （ １ ） 严 密 监 控传 况 ， 尽
在周 期性转矩作用 下， 应力集 中处的初始微裂纹不断发生扩 展。 当裂纹扩展 到一定尺 寸后， 传动 轴的剩余部 分不足 以承 受载 荷 的作用 ， 因此发生瞬 时断裂 ， 最后导致整个 传动轴发 生疲劳断 裂。 由于轴受扭转应力作用时 ， 最大应 力方 向为环 向， 因此裂纹扩 展沿着 与轴线 垂直的方 向进 行， 最终形成 的断 口整体呈现正断特
系金属材料工程专业 ， 大四在校 生。
（ 上接 ７ ６页 ）
［ ３ ］ 张 厚美 ； 薛佑 刚 ．岩 石可 钻性表 示 方法探 讨 ［ Ｊ ］ ．钻 井工
艺 ，１ ９ ９ ９ ， １ ３ （ １ ）： １ ０ — １ ３ ．
Ｚ ｈ ａｎ ｇ Ｈ ｏ ｕ ｍｅ ｉ ． Ｘ ｕ ｅ Ｙ ｏ ｕｇ ａ ｎ ｇ． Ｒｏ ｃ ｋ ｄ ｒｉ ｌ １ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
ｌ ｎ ｍ
应进行表面 处理。 具有相似 作用的常用表面处理方法 包括 ： 激光
图 ８疲 劳裂纹扩展三个阶段示意图
熔覆 、 热喷涂 、 电镀 、 化学镀等 ， 这 些技 术在零件表 面处理方 面应
技术 也相对成熟 ， 建议在 以后类似 的传 动轴发 生相似损 第 １阶段通常是起 始于金属 表面 的初始裂 纹处， 扩展方 向为 用很 广， 以提高备用件 的使用 寿命 。 最大切应 力方 向 （ 与主应 力成 ４ ５度角 ） ， 沿晶面 向内扩展 。 由于 坏时有选择地采用相应技术 ， 不 同的晶粒 的位 向不 同， 并且存在在 晶界的阻碍作 用， 因此随着 裂 纹的 向内扩展 ， 其扩 展方 向逐渐转 向和主应 力垂直 。 第 一阶段 的裂 纹扩展深度 很小 ， 通常约为几个 晶粒范 围。 若表面 受到力 的 作用 ， 则会导致很难观察到第一阶段的裂纹扩展 。 疲劳 裂纹扩 展第 １ Ｉ阶 段的 主要特 征是裂 纹扩 展方 向与主 应力相垂直 ， 当承 受扭转载荷 时， 该 主应 力方 向为传 动轴 的环 向 （ 或切 向 ） ， 与该方向垂直的方 向为轴向或径 向， 在本例 中这一方 向为径 向， 即垂 直于轴 向的截 面。 在这一阶段 ， 裂 纹尖 端的塑性区
风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析
风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析摘要：风能变化是风力发电机的主要部件之一，刀具是旋转齿轮箱最常用的部件，其工作状态直接影响到整个材料的工作状态，齿轮的主要失效形式是齿面磨损，齿面接触疲劳、齿面塑性变形及齿面弯曲断裂，因此，研究风机齿面断裂的原因，提高风机的整体性能具有重要意义，提高风力发电机使用寿命，降低风力发电机维护成本。
关键词：风力发电机；齿轮箱轮齿；断裂原因1. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂的原因1）随机断裂通常是由于轮齿缺陷、点蚀、剥落或其他应力集中源在该处形成过高局部应力集中引起的。
2）夹杂物、细微磨削裂纹等轮齿缺陷在交变应力作用下，裂纹不断扩展导致轮齿随机断裂。
3）不当热处理造成的过高残余应力也能引起轮齿的局部断裂。
4）载荷过大，或轮齿修形不到位，引起啮入冲击载荷过大，都会造成随机断裂。
5）轮齿偏载造成的齿面损伤会引起轮齿腰部或轮齿根部的随机断裂。
6）较大的异物进入啮合处也会使局部轮齿断裂。
2. 风力发电机齿轮箱轮齿断裂原因分析过程和结果2.1材料力学性能测试结果在斜齿段的1/2轴半径位置，沿纵向制取3根棒状拉伸试样（?10mm）和3个V型冲击试样（10mm×10mm×55mm），在轮齿心部取2根棒状拉伸试样（?5mm）。
研究得知，中间轴材料的规定塑性延伸强度略低于技术要求下限，其他指标满足技术要求，材料室温冲击吸收功满足技术要求；轮齿心部材料的拉伸性能满足技术要求。
2.2宏观形貌分析图1为断齿中间轴宏观形貌照片。
可见，轴上共有3条轮齿发生断裂，分别编号为1、2、3。
图1齿轮轴宏观形貌其中断口1和断口2形貌类似，整个断齿上都观察不到明显的塑性变形，面积较大的断面上可见清晰的贝纹状疲劳弧线，断口断裂方向与齿面夹角约为70°，结合轮齿受力情况，判断该断口为交变弯曲应力作用下的疲劳断口。
断口1、断口2主起裂源均位于距离右侧端面90mm的位置，两个断口的起裂源均位于齿腰位置，疲劳裂纹在交变弯曲载荷作用下向两侧和对面扩展，疲劳断口的瞬断区面积很小，表明轮齿所受循环应力不大。
齿轮常见失效原因及维修办法
在机械设备的传动部分，齿轮通常是作为一种变速传动零部件。
因此在我国的机械设备中，齿轮是一种不可替代的传动零部件。
伴随着现阶段我国机械设备对于齿轮的应用范围越来越大，齿轮制作以及发展也是非常的迅速。
但是在实际的设备运行过程中，齿轮往往会由于一系列的原因出现失效问题。
根据相关部门的统计，机械设备的故障中有近一半是由于齿轮失效造成的。
基于上述的情况，我们要对齿轮失效的原因给予详细的分析和处理，选择最优化的维修方法进行齿轮失效维修，保障机械设备的正常运行。
1 、机械设备中的齿轮失效主要原因关于机械设备中的齿轮失效主要原因的阐述以及分析，文章主要从三个方面进行分析以及阐述。
第一个方面是齿轮折断造成的齿轮失效。
第二个方面是齿轮齿面出现损坏造成的齿轮失效。
第三个方面是其他问题造成的齿面失效。
下面进行详细的论述以及分析。
1.1 齿轮折断造成的齿轮失效在实际的应用过程中，齿轮失效中的齿轮折断根据不同的齿轮形式有不同的折断原因。
全齿轮折断通常情况下出现在直齿轮的轮齿处；局部齿轮折断通常出现在斜齿轮以及锥齿轮的轮齿处。
下面作具体的分析。
1.1.1 在齿轮运行过程中会因为过载出现齿轮折断由于过载导致的齿轮折断，在齿轮的折断区域会出现放射状放射区域或者是人字的放射区域。
在通常情况下齿面断裂的放射方向和断裂的方向是平行的。
断面放射中心就是贝壳纹裂的断面断口。
齿轮出现过载折断的主要原因是齿轮在较短的时间内承载的外界压力远远大于齿轮本身的最大压力，过大的压力造成了齿轮强度变低，出现折断的问题。
同时导致齿轮出现折断的原因还有很多，例如齿轮的加工精度不符合要求；齿轮的齿面表面太粗糙和齿轮的加工材质本身存在缺陷等。
1.1.2 在齿轮运行过程中会因为疲劳出现齿轮折断齿轮因为疲劳出现的折断，齿轮断口有三个区域。
第一个区域是断裂源区；第二个区域是疲劳扩展区域；第三个区域是瞬间折断区域。
齿轮出现疲劳折断主要是因为齿轮在一个区域多次承受外界压力，特别是弯曲压力，这样会导致齿轮在齿根处出现变形，一旦外界受力超出了齿轮的齿面疲劳极限，就会发生齿轮折断。
分析齿轮常见失效及其维修
分析齿轮常见失效及其维修【摘要】齿轮是机械设备中不可缺少的原件，在机械设备运行的过程中，齿轮常常会出现失效的现象。
笔者通过本文对齿轮失效的原因进行了分析，并根据不同的原因提出了该如何对齿轮进行维修，降低齿轮失效发生的概率，增加企业效益。
【关键词】机械设备；齿轮；失效；维修0.引言齿轮是在机械设备中一种变速传动部件，机械设备不可缺少的部件。
齿轮在运转过程中会出现失效现象，造成设备不能正常运行。
在现代的机械设备中，齿轮的作用越来越大，据不完全统计，齿轮失效占各种机械故障的60%以上。
因此，为了保证机械设备的正常运行，我们要对齿轮的失效原因进行分析，找到正确的维修办法，保证机器的正常运行。
1.齿轮失效的原因1.1齿轮折断轮齿折断的方式有三种，他们分别是过载折断、疲劳折断和随机折断，一般情况下直齿轮轮齿的折断是全齿轮折断，而斜齿轮和锥齿轮轮齿的折断则是局部折断。
1.1.1由于过载而折断一般在齿轮折断的时候，会在他的折断面出现放射状或类似人字的放射区，一般放射区的方向与断裂的方向大致平行，放射中心即贝壳纹疲的断口。
齿轮的过载折断主要是齿轮在短时间内承受的压力超过其本身所承受的的最大压力，超过一定的强度，造成齿轮的折断。
发生过载折断的原因还有很多，比如说齿轮精度过低、齿面过于粗糙、材质有缺陷等。
1.1.2由于疲劳而折断疲劳折断有自己独特的特点，其断口区可分为断裂源区、疲劳扩展区和瞬时折断区，轮齿疲劳的折断主要是由于一个齿轮承受多次重复的压力，尤其是受到弯曲的压力的时候，使得齿轮根部发生变形，超过了其承受的压力，造成齿轮的疲劳折断。
随着压力的不断增加，在齿轮断裂出的裂纹也会随之增大，在一定的程度下，会造成瞬时的折断。
1.1.3随机性折断齿轮轮齿的随机折断与齿轮的疲劳折断有一定的相似性，但是随机折断的断裂处的断口出与疲劳折断有着不同，它的截面存在过高残余应力的位置，轮齿的随机折断的原因一般不是受力作用产生的，而是由于轮齿材料的缺陷，点蚀以及剥落或其他应力在截面处产生的巨大压力，一次造成齿轮的随机折断。
机械传动齿轮失效形式分析
机械传动齿轮失效形式分析摘要：机械传动齿轮的正常运转是保证机械工作的必要条件，本文通过分析机械齿轮失效形式，探讨机械齿轮的失效原因，加深对于齿轮的失效原理的了解和认识。
关键词：煤矿机械；齿轮传动；失效形式0引言：工厂中所用到的机械齿轮模数相对较大，并且传动齿轮之间的咬合比较紧密，这也导致了齿轮上所承受的荷载比较高，对齿轮的材料性能也提出了比较高的要求。
因此，加深对于齿轮工作原理、失效形式的分析十分必要。
1、机械齿轮失效形式（一）磨损1、磨料性磨损：这种磨损形成的原因与机械齿轮的工作条件有关，在机器齿轮工作时，如果齿轮中混入了细小颗粒，并且没有得到及时的清除，长期滞留很容易造成齿轮表面出现磨损，一些金属颗粒的混入也会导致机械出现磨料型磨损。
2、干涉磨损：这种磨损主要是机械安装不当，齿轮搭配不合理或者是操作不当引起的，如果不能按照规定进行齿轮的操作，将会在齿轮不同部位产生的应力，应力分布不均很容易造成应力集中现象，根据应力集中现象的轻重不同，机械齿轮所受到的机械磨损状况也不相同。
3、腐蚀性磨损：顾名思义，腐蚀性磨损主要是齿轮在工作过程中与周围的工作环境或者是外部环境发生物理化学反应，导致齿轮金属腐蚀。
最常见的腐蚀因素是油脂、酸性溶液。
而这些物质恰恰是煤矿工正常运转经常出现的物质，因此，腐蚀性磨损是机械齿轮磨损的重要部分。
4、胶合：胶合主要是由于机器长时间使用，不能得到很好地维护修理，导致润滑油油膜破裂，两侧的齿轮直接接触，进而造成材料撕破，如果这种不利因素不能得到及时的处理，胶合带来的腐蚀还将进一步扩大化。
5、疲劳磨损：这种磨损在机械使用过程中不可避免，由于齿轮需要长时期保持高速旋转，材料本身的性能会逐渐弱化，当何在重复作用一段时间之后，材料的脆性增强，抗冲击能力下降，齿轮外轮廓会出现细小的片状裂痕，这种疲劳磨损也会使得所制备的零件外观粗糙，不能满足生产加工的需求。
6、烧伤：烧伤主要是有外界温度过高或者机器本身在运转过程中放出大量的热量形成的，烧伤会导致齿轮的形状发生改变，生产出的零件规格也逐渐改变。
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略
机械传动齿轮失效问题分析与应对策略机械传动齿轮在生产和制造过程中经常会出现失效问题。
这些问题可能由多种原因引起，如精度不足、损伤和磨损等。
为了确保机械系统的正常运行和延长齿轮寿命，必须及时识别和处理齿轮失效问题。
本文将从问题原因、分类、预防和修复策略等方面进行分析和探讨。
一、机械传动齿轮失效原因1. 精度不足传动装置的精度不足是齿轮失效的主要原因之一。
精度不足包括损失、发生误差、掉齿、压力角等方面的因素。
当齿轮的几何形状和尺寸不符合设计要求时，传动效率会降低，相应地也会导致齿面磨损和失效。
2. 损伤齿轮机械系统在使用过程中，往往受到振动、冲击以及过载的作用。
这些因素对齿轮系统造成损伤是不可避免的。
当机械系统中齿轮遭受损伤时，就可能会造成齿面基本性能的改变和齿面断裂。
3. 磨损机械系统中各个装配部件之间会发生摩擦，在齿距角和压力角的作用下，齿轮表面会发生磨损。
当齿面磨损超过设计限值时，齿面表面会变得凹凸不平，齿根和齿顶之间的距离会减小，导致齿轮失效。
根据失效特点和构造形式，齿轮失效可以分为以下几种类型：1. 压力面掉齿当齿轮传动过程中，应力超过了材料的承载极限时，会导致齿轮齿面发生严重损伤，从而使齿轮齿面掉齿。
一旦出现压力面掉齿，就会导致齿轮系统失效。
2. 齿面疲劳过载和撞击也会导致齿轮疲劳失效。
疲劳是指金属材料在作用周期后，发生微动摩擦，导致表面裂纹和疲劳裂纹，最终导致齿面开裂和脱落。
3. 齿轮脱落如果齿轮装配不当、材料不合格，或齿轮之间的间隙超过了设计限制，则会导致齿轮脱落。
齿轮脱落通常是由于设计和制造过程中的错误或疏忽所导致的。
4. 渐进性损坏随着齿轮使用次数增加，齿面表面磨损会逐渐增加，从而导致齿形变形和齿距角偏差。
这些渐进性损坏因素会导致齿轮的承载能力降低，最终导致齿轮失效。
1. 加强质量监管齿轮失效是由钢材、热处理、齿轮加工等多种因素引起的。
因此，在生产和制造过程中，需要坚持全过程质量控制，从材料、工艺、设备、检测等方面严格控制每个环节。
齿轮断齿原因分析【汇总】
齿轮断齿原因分析概况描述：生产上的齿轮轴在使用两个星期后，突然发生断齿，给生产造成了很大的损失。
为了弄清楚产生断齿的原因，从以下几方面进行分析。
1、化学成份分析C Si Mn S P Cr Mo Al大0.39 0.31 0.52 0.002 0.06 1.5 0.17 0.85小0.15 0.25 0.55 0.016 0.013 0.75 0.15从成份上看，大有材料为38 Cr Mo Al，小的材料为20 Cr MnMo2、宏观形貌大：断口处晶粒粗大稍发亮，为脆性断裂。
小：断口处晶粒细小，瓷性灰色断口，为韧性断裂。
（如图示）3、金相组织分析 （1）大的金相组织100X40X0.30m m200X齿轮表面的渗氮层厚：0.30mm，渗层组织不均匀，渗层硬度801HV1，表面有数条垂直于表面的微裂纹，裂纹周围组织无脱碳，裂纹长度稍长于渗层。
200X断裂处的显微组织形貌200X中心组织：回火索氏体加屈氏体加条状及半网状铁素体。
(2)小的金相组织200X40X渗层深1.5mm齿轮渗碳层厚1.5 mm，有效硬化层厚0.8 mm，表面有数条细小的裂纹沿晶向里延伸，渗层硬度637HV1。
200X表面渗碳和过渡区组织，表面为高碳马氏体和细小的颗粒状碳化物，往里为马氏体组织。
500X中心组织：低碳板条马氏体组织。
4、原因分析（1）大的材料为氮化钢，小的材料为渗碳钢，符合材料的牌号。
（2）从金相组织上分析大的心部组织为回火索氏体加屈氏体加条状、半网状的铁素体，为非正常的调质组织，这是因为淬火时，由于加热温度太低或保温时间太短，使铁素体未能完全溶解，经过淬火、回火后，仍存在于基体中。
调质后出现这种组织，属于不良的显微组织。
齿轮表面有数条微小的细裂纹，这些裂纹的产生是氮化时，由于氮在铁素体中的扩散速度较大，氮化后铁素体中的氮浓度较高，易形成须状氮化物从而从使氮化层脆性较大。
因此渗层组织不均匀（？），致使在使用过程中齿根部受到拉应力的作用而导致脆性断裂。
减速器低速轴齿轮断齿失效分析
《装备维修技术》2021年第4期—139—减速器低速轴齿轮断齿失效分析陈中阳(福人木业(莆田)有限公司，福建 莆田 351164)减速器原理减速器是原动机与工作机之间的独立闭合传动装置。
此外，减速器也是一种功率传动机构，它使用齿轮传动将电机转速减少到所需转速，从而获得更大的转矩。
减速也会增加输出扭矩。
输出转矩比乘以电动机输出速度比，但不得超过减速器额定转矩。
减速器的作用是减慢和增加扭矩。
此功能完全由齿轮间的齿轮传动来实现，这很容易理解。
一、减速器的基本构造减速器主要由传动部件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件组成。
其基本结构有三部分：齿轮、轴和轴承组合；箱体；减速器附件。
1.齿轮、轴和轴承的组合。
当齿轮的直径与轴的直径不密切相关时，使用这种结构。
当轴径为D，齿根圆直径为DF 时，DF-D ≤6～7mn 时应采用这种结构。
当df-d>6~7mn 时，齿轮和轴分离为低速轴和大齿轮两部分。
此时齿轮与轴的周向固定平键连接，轴上的零件由轴肩、轴套和轴承盖轴向固定。
2.箱体。
箱体是减速器的重要组成部分。
它是传动部件的基础，必须具有足够的力和刚度。
箱体通常为灰铸铁，灰铸铁箱体也可用于重型减压器或冲击减压器。
为了简化工艺并降低成本，钢板焊接箱体可用于生产单件减速器。
灰铸铁具有良好的铸造和减震性能。
为了便于安装和拆卸轴向零件，长方体实体沿轴水平分割。
长方体的顶部盖子和底部实体用螺栓连接在一起。
{hottag}轴承座连接螺栓应尽可能靠近轴承座孔，轴承座旁边的凸面应足以放置连接螺栓，并确保拧紧螺栓所需的钥匙空间。
为了确保长方体实体具有足够的刚度，在轴承孔附近添加了支承肋。
为了确保减速器的基本稳定性并最小化箱体基本曲面的加工区域，箱体通常不使用整个平面。
3.附件。
为了保证减速器正常运转，除了充分注意齿轮、轴、轴承和箱体的结构设计外，还应考虑合理选用和设计辅助零件，如注油、加油、机油液位检查。
(1)检查孔以控制传动总成的转动情况，并将润滑油注入箱体。
简述齿轮的失效形式。
简述齿轮的失效形式。
齿轮是一种广泛应用于机械和电子设备中的重要部件,其失效形式多种多样,以下是一些常见的失效形式及其原因:
1. 磨损:齿轮在运转中会受到摩擦和冲击,导致表面出现磨损和刮伤。
当磨损达到一定程度时,可能会导致齿轮失去承载能力,最终导致失效。
2. 断裂:齿轮在高速运转或受到过度压力时,可能会因为疲劳断裂而失效。
3. 腐蚀:齿轮通常被安装在腐蚀环境中,例如潮湿或潮湿的材料中。
腐蚀会导致齿轮表面产生氧化皮和锈蚀,降低齿轮的使用寿命。
4. 咬合:齿轮在运转中可能会因为材料不合适、温度变化等原因,导致相互咬合而失效。
5. 润滑不良:齿轮需要良好的润滑才能延长使用寿命,如果润滑不良或者润滑剂不足,可能会导致齿轮磨损和损坏。
6. 疲劳:齿轮在运转中会受到反复的拉伸、压缩和扭曲等应力,如果这些应力超过了齿轮的承受能力,可能会导致疲劳失效。
为了避免这些失效形式的发生,齿轮制造商需要遵循一些设计准则和标准,例如齿轮的强度、硬度、寿命等指标。
此外,正确的安装、维护和保养也可以帮助延长齿轮的使用寿命。
汽车转向器传动齿轮断裂失效分析
［ ９ ］ 王家金． 激光加工技术【 Ｍ】 ． 北京 ： 中国计量 出版社 ， １ ９ ９ ２ ． ［ １ ０ ］ 杨玉玲 ， 张 多． 激光 熔覆 Ｔ ｉ ／ Ｃ混 合粉末 原位 生成 Ｔ ｉ Ｃ的 研究【 Ｊ 】 ＿ 应用激光 ， ２ ０ ０ ８ ， ２ ８ （ １ ） ： ６ — ９ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ； ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； ｇ ｅ ａ ｒ ； ｒａ ｆ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ
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（ 上 接第 ６页 ）
【 ７ 】 林成 富． Ｗ Ｃ ｒ ４ Ｖ钢激 光表 面淬 火工艺参 数 的选 择［ Ｊ ］ ． 佳 木 斯工 学院学报 ， １ ９ ９ ７ ， １ ５ （ ２ ） ： １ ２ ７ ～ １ ３ ０ ． ［ ８ 】 罗启 泉 ． Ｔ １高速 钢 的激 光 相 变 强 化研 究 【 Ｊ ］ ． 激光杂志 ，
《 装备 制 造技术 ｝ ２ ０ １ ３年第 ｌ ０期 （ ３ ） 加 强 对零 件 的磁 粉 探 伤检 测 ， 及 早 发现 存 在
裂纹 的缺陷零件 验证
５ 结束 语
根据上述解决方案要求试制 ５ 件样件 ，将试样 本文通过宏观 、微 观断 口分析及相关检测验证 上 ，施加一径向载荷 （ 见 图 分析 ， 确定转 向器传动齿轮断裂的原 因， 从而制定了 两端 固定 在 试 验 台工 装 相应 解 决 方案 ， 提 高 了转 向器 的可 靠 性， 防止 转 向 ９ ） ， 相 关 试验 情况 如 表 ５ 所示ｃ 表５ 改 进 后 试 样 试 验 结 果 齿 轮断 裂事 件再 次 发生 ， 消 除用 户行 车安 全 隐患 。 分析 方 法对 其 它相 关 断裂 失效 件 也有 着 借鉴 意义 ， 在 零件 结 构 及 强度 设 计 、 机 加 工 工艺 、 热 处 理 工 艺等 方 面应 尽 可能 避免 上述 因素造 成 的零件 断裂 失效 。 结论 ： 施加 ６ ５ ｋ Ｎ载荷试验后 ， 试样均未发 生断 裂， 采用磁粉探伤检查 ， 未发现有微裂纹现象， 改进前 参考文献 ： 当 载荷 在 ３ １ ． ２～４ ４ － ３ ｋ Ｎ时 ， 试样会发生断裂 ， 改 进 ［ １ ］ 束德林 ． 工程材料力学性能【 Ｍ］ ． 北京： 机械工业出版社 ， ２ ０ ０ ３ 后 承 载情 况得 到 明显 改善 。 【 ２ ］ 文九 巴． 机械工程材料［ Ｍ 】 ． 北京 ： 机械工业出版社 ， ２ ０ ０ ９ ．
某车型差速器齿轮断齿失效分析
第21卷第2期2021年4月泰州职业技术学院学报Journal of T aizhou Polytechnic CollegeVol.21No.2Apr.202]某车型差速器齿轮断齿失效分析黄廷波打李永波駡左彪蔦周智慧1(1.江苏飞船股份有限公司；2.泰州职业技术学院，江苏泰州225300)摘要：某车型使用过程中差速器行星齿轮发生轮齿斷裂。
文章通过表面及芯部洛氏硬度试验、表面渗碳深度测定、金相组织分析、化学成分分析、拒描电镜斷口形貌分析等检测分析手段分析了轮齿断裂原因，提出应优化辂齿加工工艺，并结合有限元分析优化齿轮参数，有效提高行星齿轮强度，避免问题再次发生。
关键词：差速器；齿轮；断裂；失效分析中图分类号：TH132.425文献标志码：A文章编号：1671-0142(2021)02-0058-03差速器是汽车传动系统中的重要部件，汽车在转向过程中该系统可调整内外车轮线速度，使汽车转弯时内外轮保持同步，防止车轮与路面产生滑动叫差速器不仅影响整车的通过性、使用寿命，还影响整车的舒适性及安全性。
齿轮作为差速器的核心零件对差速器的性能起决定性作用。
齿轮一旦发生故障，会宜接导致车辆抛锚，发生事故。
某车型使用过程中发生差速器行星齿轮轮齿断裂。
行星齿轮共有10齿，材料为20CrMnTiH,设计要求渗碳层深度0.9mm~1.3mm,表面硬度58HRC-64HRC,芯部硬度33HRC~48HRC。
加工工艺为：棒料切割-磨外圆一＞¥^1角T冷锻成形f机加工-«^-＜丸-＞精加工内孔及球面T 成品检用溯+淬火工艺，工艺参数为：加热至920兀±10兀，在900*土10*保持120min±30min;渗碳温度：900七±10弋,渗碳时间：270min±20min;扩散温度：890%：±10兀，时间：60min±20min;在8处乜±10迟保持40min±10min后淬火；在80弋下清洗65min;回火温度：180T±10%：,回火时间：180min±10mm o1试验检测与分析1.1齿轮损坏情况宏观检查该行星齿轮连续6个齿断裂，断裂位置为齿根部，其中4齿断口磨损严重，呈光滑状，有2齿断口较完好，损坏齿轮实物如图1。
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化层的深度与梯度分布 ，采用淬透性更好的材料获 得 更平 缓 的硬 度梯 度 ， 高 材质 疲 劳强 度 ， 提 并缩 短 渗 碳 周期 ， 降低工 艺 成本 。 （） ２ 提升 产 品检测 手 段 ， 对关 键部 件 的零部 件进 行 细致 检验 。 （） ３ 借助 Ｃ Ｅ仿真技 术以及相关理论计算 ， Ａ 对 关键部件进行模拟分析 ， 通过预先结构优化 ， 避免失
Ｔｈ ｃ ａ ｉｍ ａｙ ｉ ｏ ｈ ａ ｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ Ｆ ｉ ｒ ｅ Ｍｅ ｈ ｎｓ Ａｎ ｌｓｓ ｆ ｅ Ｇｅ ｒ ａ ｔ ｒ ｎ ａｌ ｅ ｔ Ｆ ｕ
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效 发生 。
参考文献 ： 【张 栋， １ ］ 钟培道． 失效分析［ ． Ｅ ： Ｍ】＝ 京 国防工业 出版社 ，０ ４ ｊ ２０ ．
［ 王 国凡 ． 属 脆 性 断 裂 与 疲 劳 失 效 ， 料 成 形 与 失 效 ［ ． ２ ］ 金 ．
参 考 文献 ：
３ 结束 语
在引人电子节气 门体后 ，节气门体对进气量的
［］ １麻友 良 ， 尹华敏 ， 国栋 ． 刘 电控发动机 电子 节气 门控 制系统 ［． Ｊ 汽车电器 ，０ ６ ８ ３ — ０ 】 ２０ ， ：９ ４ ． ［ 韩 玉敏． ２ 】 汽车智 能电子节气 门控制 系统的研究 Ｌ．交 通科 『 ］
ｍｅ ｈａ ｉｍ ｆ ｅｇ ａ ． ｃ ｎｓ ｏ ｅ ｒ ｈ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ：ｅ ｒ ｆｔ ｅｆａｔ ｒ ； Ｅ ｍｉｒｓ ｕ ｔｒ ｎ ｙｉ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ａ ； ｉ ｃｕ ｅ Ｆ Ａ； ｃｏｔ ｃｕ ｅａ ａ ｓｓ ａｇ ｕ ｒ ｒ ｌ
（ 上接第 １ ４页 ） ６
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［ ３王 虹． ３ ］ 内燃 机车牵 引主动齿轮断裂失效原 因分析 ［． Ｊ 机械 ］
传 动 ，０ ８ ３ ｆ） ０ — ０ ． ２０ ，２１ １４ １５ ：
［ 白明远． ４ ］ 发动机传动轴齿轮断裂失 效分 析［． 效分析与预 Ｊ失 ］
防 ，０ ７ ２３： － ０ ２ ０ ，（ ３ ４ 。 ）７
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明显提 升 。对 提高 整车 品质 有显 著使 用价值 。
［ 钱伟康 ， 峰 ， ４ ］ 李 钱建秋 ， 曾义芳 ． 汽车 电子节气 门的控制 策
略研 究［． Ｊ 测控技术 ，０ ０ ２ ５ — ６ ］ ２ １ ， ：２ ５ ．
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技与经济 ，０ ６ ２ ８ — ８ ２０ ， ：７ ８ ．
调节速度快 ， 使得驾驶性能标定相关项 目， 在获得系 ［］ 辉 ， ３郭 ３ 张振东 ， 朱红 萍．电子节气 门控制策 略研 究． 械 机 统扭矩快速 响应后 ， 在现有车型状态下 ， 驾驶性能有 传 动 ，０ ０ １ １— ６ ２ １ ， ：４ １．