1  序言

轮齿折断（断裂）是一种危险性很大的最终失效形式。在GB/T 348l—1997《齿轮轮齿磨损和损伤术语》（ISO 10825：1995）中，将轮齿的断裂（折断）细分为以下几种：过载折断、疲劳折断、剪断和抹断。标准中没有包含轮齿经常出现的随机断裂。

齿轮轮齿发生随机断裂的原因很多，主要有：

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。

4  预防轮齿随机断裂的措施

可以从以下几方面来预防轮齿的随机断裂：

1）在齿轮的设计环节，要精细计算齿轮的强度，避免因齿面接触应力过大造成齿面的严重损伤，例如深层剥落、齿面压碎等。这些严重损伤会产生很大的应力集中，从而引发轮齿随机断裂。

3）对于高速、重载齿轮要经过合理的轮齿修形，避免过大的啮合冲击载荷，因为齿根部位的随机断裂，大部分是由于啮合冲击引起的。

4）采用夹杂物少的钢材，齿轮的坯料应该经过锻造，锻造比不能小于3，避免齿轮内部缺陷引发的随机断裂。

5）优化热处理工艺，避免齿轮出现过大、不利的残余应力；齿顶部位的硬度不能太高。