汽车维修基础
齿轮的失效形式及材料
建议学时：1
任务描述
本次任务需要你了解齿轮的失效形式及材料
学习目标
通过本任务学习，应能：
1、了解齿轮传动的失效形式；
2、了解常用的齿轮材料和热处理方法；
学习重难点
学习重点：
了解齿轮传动的失效形式
学习难点：
常用的齿轮材料和热处理方法
任务实施
一、齿轮传动的失效形式：
轮齿的折断、齿面的点蚀、磨损、胶合、塑性变形
1）、轮齿的折断
疲劳折断
1.轮齿折断过载折断
偏载折断
2、防止轮齿折断的措施
轮齿折断是轮齿最严重的失效形式，它会
导致停机甚至造成严重事故。为提高轮齿
抗折断的能力，可采用限制齿根弯曲应力、
降低齿根处的应力集中、选择合适的模数
和齿宽、采用齿面强化处理和降低齿面粗
糙度等办法。
任务实施
2）、齿面的点蚀
1、由于疲劳而产生的麻点状剥蚀损
伤现象
首先出现在靠近节线的齿根面上，
然后向其它部位扩散。
齿面点蚀破坏了齿轮的正常工作，并
引起振动和噪声。
为防止出现点蚀，可采用限制齿面接
触应力；
表面强化处理，提高齿面硬度；降低齿
面粗糙度；
选用粘度较高的润滑油及适当的添加
剂等办法。
点蚀
任务实施
3）、齿面的磨损
开式齿轮传动的主要破坏形式。
原因：落入磨料性物质和
齿面间的滑动摩擦。
措施：闭合式、润滑良好、硬度较大
磨损
任务实施
4）、齿面的胶合
在重载高速齿轮传动中，相啮合
的两齿面就会发生粘在一起的现象，
于是在齿面上沿相对滑动的方向形
成伤痕。
措施：选用抗胶合性能好的材料，
保持适当硬度差，采用极压齿轮
油，齿轮修形，提高精度，改变
润滑方法等。
胶合
任务实施
5）、塑性变形
低速重载传动时，当齿面间作用
力过大，啮合中的齿面表层材料就会沿
着摩擦力方向产生塑性流动，称为塑性
变形。
措施：齿面塑性变形过大时，会使啮合
塑性变形
平稳性急剧降低，产生较大的振动和噪
声，导致传动失效。
提高齿面硬度、增加润滑油粘度等措施，
可有效防止齿面塑性变形。
注：由于磨损的比点蚀的形成快，故开式传动中见不到点蚀现象。
普通闭式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和点蚀
普通开式传动的主要失效形式为：轮齿的疲劳折断和磨粒磨损
任务实施
二、对齿轮材料的基本要求：
齿面具有足够的硬度和耐磨性；齿心具有足够的韧性；同时具有良好的冷、热
加工的工艺性。
三、常用的齿轮材料：
碳钢
钢：最常用；
合金钢
铸铁：用于低速、轻载、不太重要的场合；
非金属材料：如尼龙、塑料等。适用于高速、轻载、且要求降低噪
音的场合。
锻造：适用于中、小尺寸的齿轮。
齿轮的毛坯：
铸造：适用于形状复杂、尺寸大的齿轮。
任务实施
四、常用的热处理方法：
调质、正火：－－得软齿面，强度低，工艺简单。
适用于中碳钢适用于低碳钢