3）使用专用热处理工装。

7）对于非马氏体超标的齿轮进行强力喷丸。

4）对于使用渗碳淬火炉的工序增加中冷工艺，这样可以对一次正火不合格但没有被发现的工件，采用中冷淬火工艺来保证组织合格。

齿轴类产品端部或中间有螺纹，渗碳过程中没有防渗，或防渗达不到客户图样要求，需要增加感应退火或盐浴退火。由于退火工艺不当造成螺纹二次硬化，在使用过程中造成脆性断裂（见图5）。

螺纹采用感应退火，螺纹退火后放到耐火石棉中缓冷。

齿轮热处理后由于变形太大，精度下降太多，使齿轮在运行过程中齿部局部接触，造成失效。

2）对于轴类件中一些齿比较宽的工件采取热处理后磨齿，提高齿轮接触精度。

产生原因：系统严重振动，润滑油系统和密封装置不良，齿轮常在边界润滑或接近边界润滑状态下工作，油膜建立不起来或油膜厚度不够，导致啮合齿面大量磨损。

产生原因：由于角齿预紧力不够，轴向间隙过大，齿轮运转不平衡；或润滑油被污染，外来的硬质颗粒在润滑过程中侵入到相啮合的齿面之间，由于磨粒的切削作用，将轮齿表面材料刮掉，造成两接触齿面的擦伤条纹。

产生原因：润滑系统严重缺油，润滑不充分致使齿面温度急剧上升，金属熔化，相互粘合，在随后的滑动中又被撕开，在齿面形成撕裂沟槽，造成齿轮失效。这也是由于使用问题所造成的。

9.2 齿面疲劳

如图10所示，特征为齿面磨光，齿面呈麻点状疲劳剥落凹坑。剥落坑比较浅小，呈针眼状或芝麻状，深度0.1~0.2mm，截面呈不对称的“V”字形，此类疲劳裂纹首先从齿表面产生，然后向里层扩展，最后剥落形成麻点。

产生原因：早期点蚀是由于产品加工质量缺陷造成，切削加工时齿形误差大、齿面表面粗糙度差、轮齿节圆与内孔不同轴而使轮齿啮合状态差，造成运转时齿面局部区域早期疲劳损坏；或由于齿面硬度、接触疲劳强度低，从而引起的失效现象。

产生原因：由于材料或加工及热处理质量问题造成疲劳强度显著降低，齿面承受的应力大于材料强度。随着应力循环次数的增多，点蚀不断扩展形成点蚀坑。

如图12所示，特征为齿面上的材料成片剥离。剥落的金属比点蚀大，齿面剥落的厚度约等于产品渗碳淬火有效层厚度，形成的剥落坑底部与齿面基本保持平行，侧面垂直于表面。

产生原因：齿轮在交变应力的作用下，齿面先出现磨损，使得齿面硬度下降，然后金属产生剥落而失效。

如图14所示，特征为齿面出现鳞状皱纹或塑性变形，鳞纹垂直于轮齿滑动方向而沿齿形分布。

产生原因：齿轮运转过程中，润滑不良，油膜厚度不足，齿轮系统振动面在工作齿面间产生“爬行”（黏附滑动现象）的结果。

如图15所示，表现为由于其他零部件损坏，造成轮齿早期失效。

如图16所示，特征为呈半齿断裂，断口呈斜面，粗糙不平。断口没有疲劳断口的特征，没有疲劳扩展区，断口呈瞬时折断的形貌。

产生原因：由于操作不当而产生巨大的瞬间冲击载荷造成损坏。轴承损坏，较大的硬质异物进入啮合处都会造成过载折断。

对于一些齿轴类锻件产品由于齿部与轴部尺寸相差太大，局部位置锻造比太大，造成裂纹。在精加工时发现裂纹（见图17），一些楔横札类轴类也容易在轴心出现裂纹（见图18）。

改善方法：对于此类齿轮在粗车后100%进行超声波检测。

对于一些盘类齿轮进行感应淬火，由于频率选择不合适，感应器设计精度低，机床精度不够，造成齿轮硬化层不均，齿轮淬火后出现裂纹，台架试验失败。

3）当频率高时尽量加强检测齿根，当频率低时尽量检测齿顶。

4）对于感应淬火工件要全部进行磁粉检测，防止裂纹件流到下一工序。

改善方法：

以上是笔者在工作期间接触到比较常见的齿轮的几种失效情况，希望对从事齿轮生产设计的同行有借鉴作用。