齒輪由于結(jié)構(gòu)形式、材料與熱處理、操作運(yùn)行環(huán)境與條件等因素不同，發(fā)生故障的形式也不同，常見(jiàn)的齒輪故障有以下幾種形式。
1齒輪故障形式及預(yù)防措施
1）齒面疲勞（點(diǎn)蝕、剝落）
原因及現(xiàn)象：
主要是由于工作表面的交變應(yīng)力引起的微觀疲勞裂紋，潤(rùn)滑油進(jìn)入裂紋后，由于嚙合過(guò)程可能先封閉入口然后擠壓，微觀疲勞裂紋內(nèi)的潤(rùn)滑油在高壓下使裂紋擴(kuò)展，結(jié)果小塊金屬?gòu)凝X面上脫落，留下一個(gè)小坑，形成點(diǎn)蝕。如果表面的疲勞裂紋擴(kuò)展得較深、較遠(yuǎn)或一系列小坑由于坑間材料失效而連接起來(lái)，造成大面積或大塊金屬脫落，這種現(xiàn)象則稱(chēng)為剝落。
發(fā)生部位：靠近節(jié)線(xiàn)的齒根面處。
發(fā)生場(chǎng)合：閉式傳動(dòng)。
預(yù)防措施：提高齒面硬度、降低表面粗糙度值、合理選擇潤(rùn)滑油的粘度及采用正確度變位齒輪傳動(dòng)。
2）齒面磨損或劃痕
產(chǎn)生原因：
?。?）粘著磨損。
在低速、重載、高溫、齒面粗糙度差、供油不足或油黏度太低等情況下，油膜易被破壞而發(fā)生粘著磨損。潤(rùn)滑油的黏度高，有利于防止粘著磨損的發(fā)生。
?。?）磨粒磨損與劃痕。
潤(rùn)滑油中含有雜質(zhì)顆粒以及在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中的外來(lái)砂粒或在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的金屬磨屑，都可以產(chǎn)生磨粒磨損與劃痕。一般齒頂、齒根的摩擦較節(jié)圓部嚴(yán)重，這是因?yàn)辇X輪嚙合過(guò)程中節(jié)圓處為滾動(dòng)接觸，而齒頂、齒根為滑動(dòng)接觸。
?。?）腐蝕磨損。
由于潤(rùn)滑油中的一些化學(xué)物質(zhì)如酸、堿或水等污染物與齒面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)造成金屬的腐蝕而導(dǎo)致齒面損傷。
?。?）燒傷。
燒傷是由于過(guò)載、超速或不充分的潤(rùn)滑引起的過(guò)分摩擦所產(chǎn)生的局部區(qū)域過(guò)熱，這種溫度升高足以引起變色和過(guò)時(shí)效，會(huì)使鋼的幾微米厚表面層重新淬火，出現(xiàn)白層。損傷的表面容易產(chǎn)生疲勞裂紋。
發(fā)生場(chǎng)合：開(kāi)式傳動(dòng)。
預(yù)防措施：采用閉式傳動(dòng)，提高齒面硬度，減小接觸應(yīng)力，降低表面粗糙度值，保持潤(rùn)滑油的清潔。
3）齒面膠合
產(chǎn)生原因：
大功率軟齒面或高速重載的齒輪傳動(dòng)，當(dāng)潤(rùn)滑條件不良時(shí)易產(chǎn)生齒面膠合(咬焊)破壞，即一齒面上的部分材料膠合到另一齒面上而在此齒面上留下坑穴，在后續(xù)的嚙合傳動(dòng)中，這部分膠合上的多余材料很容易造成其他齒面的擦傷溝痕，形成惡性循環(huán)。
發(fā)生部位：靠近節(jié)線(xiàn)的齒頂面。
發(fā)生場(chǎng)合：高速、低速重載齒輪。
預(yù)防措施：適宜的潤(rùn)滑油、提高硬度、減小表面粗糙度值、采用抗膠合能力強(qiáng)的齒輪材料。
4）齒面塑性變形（飛邊）
產(chǎn)生原因：
較軟齒面的齒輪在頻繁啟動(dòng)和嚴(yán)重過(guò)載，在齒面間過(guò)大的摩擦力作用下，齒面接觸應(yīng)力會(huì)超過(guò)材料的抗剪強(qiáng)度，齒面材料進(jìn)入塑性狀態(tài)，造成齒面金屬的塑性流動(dòng)，使主動(dòng)輪節(jié)圓附近齒面形成凹溝，從動(dòng)輪節(jié)圓附近齒面形成凸棱，從而破壞了正確的齒形。有時(shí)可在某些類(lèi)型的齒輪的從動(dòng)齒面上出現(xiàn)“飛邊”，嚴(yán)重時(shí)擠出的金屬充滿(mǎn)頂隙，引起劇烈振動(dòng)，甚至發(fā)生斷裂。
發(fā)生部位：主動(dòng)輪形成凹溝，從動(dòng)輪齒面形成凸棱。
預(yù)防措施：提高齒面硬度、選用較高粘度的潤(rùn)滑油，避免頻繁啟動(dòng)和嚴(yán)重過(guò)載。
5）輪齒折斷
原因：
變載（疲勞、過(guò)載），若因突然過(guò)載或沖擊過(guò)載，很容易在齒根處產(chǎn)生過(guò)載荷斷裂。即使不存在沖擊過(guò)載的受力工況，當(dāng)輪齒重復(fù)受載后，由于應(yīng)力集中，也易產(chǎn)生疲勞裂紋，并逐步擴(kuò)展，致使輪齒在齒根處產(chǎn)生疲勞斷裂。另外，淬火裂紋、磨削裂紋和嚴(yán)重磨損后齒厚過(guò)分減薄時(shí)在輪齒的任意部位都可能產(chǎn)生斷裂。輪齒的斷裂是齒輪最嚴(yán)重的故障，常因此造成設(shè)備停機(jī)。
發(fā)生場(chǎng)合：開(kāi)式齒輪傳動(dòng)和硬齒面閉式齒輪傳動(dòng)中。
預(yù)防措施：選擇適當(dāng)?shù)哪g(shù)和齒寬，采用合適的材料及熱處理工藝，減小齒根處的應(yīng)力集中。
2齒輪故障主要原因
1）制造誤差
齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形誤差等。偏心是指齒輪（一般為旋轉(zhuǎn)體）的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合，齒距偏差是指齒輪的實(shí)際齒距與公稱(chēng)齒距有較大誤差，而齒形誤差是指漸開(kāi)線(xiàn)齒廓有誤差。
2）裝配不良
齒輪裝配不當(dāng)會(huì)造成工作狀態(tài)劣化。當(dāng)一對(duì)互相嚙合的齒輪軸不平行時(shí)，會(huì)在齒寬方向只有一端接觸，或者出現(xiàn)齒輪的直線(xiàn)性偏差等，使齒輪所承受的載荷在齒寬方向不均勻，不能平穩(wěn)地傳遞動(dòng)扭矩，這種情況稱(chēng)為“一端接觸”，會(huì)使齒的局部承受過(guò)大的載荷，有可能造成斷齒。
3）潤(rùn)滑不良
對(duì)于高速重載齒輪，潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部過(guò)熱，造成色變、膠合等故障。導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的原因是多方面的，除了油路堵塞、噴油孔堵塞外，潤(rùn)滑油中進(jìn)水、潤(rùn)滑油變質(zhì)、油溫過(guò)高等都會(huì)造成齒面潤(rùn)滑不良。
4）超載
對(duì)于工作負(fù)荷不平穩(wěn)的齒輪驅(qū)動(dòng)裝置（例如礦石破碎機(jī)、采掘機(jī)等），經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會(huì)造成輪齒過(guò)載斷裂，或者長(zhǎng)期過(guò)載導(dǎo)致大量輪齒根部疲勞裂紋、斷裂。
5）操作失誤
操作失誤通常包括缺油、超載、長(zhǎng)期超速等，都會(huì)造成齒輪損傷、損壞。
