减速机齿轮疲劳失效知识点汇总

发布时间：

2025-07-17

齿轮疲劳失效主要包括齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳‌，本文分别从疲劳破坏的机理、齿轮接触疲劳和弯曲疲劳具体的失效形式、以及齿轮材料及热处理的选择，和齿轮强度计算等方面进行介绍，让大家对齿轮的失效形式有个全面的认识。

一、疲劳破坏机理讲解

在交变应力下的破坏，习惯上称为疲劳破坏。

疲劳破坏的特点

（1）交变应力的破坏应力值一般低于静载荷作用下的强度极限值，有时甚至远低于材料的屈服极限；

（2）无论是脆性还是塑性材料，交变应力作用下均表现为脆性断裂，断裂前没有明显征兆，无明显塑性变形；

（3）裂纹的扩展时断时续，断口表面可明显区分为光滑区与粗糙区两部分。

寿命系数的物理含义：表现了应力循环次数对疲劳寿命的影响，是有限寿命疲劳强度相对于无限寿命疲劳强度的增大程度，通常大于1。

由s－N曲线可以看出：表示材料的疲劳强度与其静强度有所不同。表示静强度只用强度极限即可；而对材料的疲劳强度而言，需指明在指定的r值下，还要同时说明smax及对应的破坏循环次数N。即，只有同时用三个物理量（r,N,smax）才能描述材料的疲劳强度。

二、齿轮的疲劳失效分为接触疲劳和弯曲疲劳

齿轮疲劳失效主要包括齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳‌。齿面接触疲劳是指齿轮在运转过程中，齿面受到循环接触应力作用，导致表面材料疲劳剥落或形成裂纹，最终导致齿面点蚀。齿根弯曲疲劳则是指齿轮在受到弯曲应力作用下，根部发生疲劳裂纹，进而导致轮齿折断‌。

失效形式

‌齿面点蚀‌：这是最常见的失效形式之一，通常发生在闭式齿轮传动中，由于接触应力反复作用，导致表面材料疲劳剥落，形成点蚀坑‌。

‌轮齿折断‌：由于交变弯曲应力超过材料的疲劳极限，导致轮齿发生断裂。这种失效通常发生在高速重载或过载冲击的情况下‌。

‌齿面胶合‌：在高速重载条件下，润滑失效导致两齿面直接接触形成高温粘连，进而撕裂，属于瞬时失效‌。