3）使用專用熱處理工裝。

7）對于非馬氏體超標的齒輪進行強力噴丸。

4）對于使用滲碳淬火爐的工序增加中冷工藝，這樣可以對一次正火不合格但沒有被發(fā)現(xiàn)的工件，采用中冷淬火工藝來保證組織合格。

齒軸類產(chǎn)品端部或中間有螺紋，滲碳過程中沒有防滲，或防滲達不到客戶圖樣要求，需要增加感應(yīng)退火或鹽浴退火。由于退火工藝不當造成螺紋二次硬化，在使用過程中造成脆性斷裂（見圖5）。

螺紋采用感應(yīng)退火，螺紋退火后放到耐火石棉中緩冷。

齒輪熱處理后由于變形太大，精度下降太多，使齒輪在運行過程中齒部局部接觸，造成失效。

2）對于軸類件中一些齒比較寬的工件采取熱處理后磨齒，提高齒輪接觸精度。

產(chǎn)生原因：系統(tǒng)嚴重振動，潤滑油系統(tǒng)和密封裝置不良，齒輪常在邊界潤滑或接近邊界潤滑狀態(tài)下工作，油膜建立不起來或油膜厚度不夠，導(dǎo)致嚙合齒面大量磨損。

產(chǎn)生原因：由于角齒預(yù)緊力不夠，軸向間隙過大，齒輪運轉(zhuǎn)不平衡；或潤滑油被污染，外來的硬質(zhì)顆粒在潤滑過程中侵入到相嚙合的齒面之間，由于磨粒的切削作用，將輪齒表面材料刮掉，造成兩接觸齒面的擦傷條紋。

產(chǎn)生原因：潤滑系統(tǒng)嚴重缺油，潤滑不充分致使齒面溫度急劇上升，金屬熔化，相互粘合，在隨后的滑動中又被撕開，在齒面形成撕裂溝槽，造成齒輪失效。這也是由于使用問題所造成的。

9.2 齒面疲勞

如圖10所示，特征為齒面磨光，齒面呈麻點狀疲勞剝落凹坑。剝落坑比較淺小，呈針眼狀或芝麻狀，深度0.1~0.2mm，截面呈不對稱的“V”字形，此類疲勞裂紋首先從齒表面產(chǎn)生，然后向里層擴展，最后剝落形成麻點。

產(chǎn)生原因：早期點蝕是由于產(chǎn)品加工質(zhì)量缺陷造成，切削加工時齒形誤差大、齒面表面粗糙度差、輪齒節(jié)圓與內(nèi)孔不同軸而使輪齒嚙合狀態(tài)差，造成運轉(zhuǎn)時齒面局部區(qū)域早期疲勞損壞；或由于齒面硬度、接觸疲勞強度低，從而引起的失效現(xiàn)象。

產(chǎn)生原因：由于材料或加工及熱處理質(zhì)量問題造成疲勞強度顯著降低，齒面承受的應(yīng)力大于材料強度。隨著應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增多，點蝕不斷擴展形成點蝕坑。

如圖12所示，特征為齒面上的材料成片剝離。剝落的金屬比點蝕大，齒面剝落的厚度約等于產(chǎn)品滲碳淬火有效層厚度，形成的剝落坑底部與齒面基本保持平行，側(cè)面垂直于表面。

產(chǎn)生原因：齒輪在交變應(yīng)力的作用下，齒面先出現(xiàn)磨損，使得齒面硬度下降，然后金屬產(chǎn)生剝落而失效。

如圖14所示，特征為齒面出現(xiàn)鱗狀皺紋或塑性變形，鱗紋垂直于輪齒滑動方向而沿齒形分布。

產(chǎn)生原因：齒輪運轉(zhuǎn)過程中，潤滑不良，油膜厚度不足，齒輪系統(tǒng)振動面在工作齒面間產(chǎn)生“爬行”（黏附滑動現(xiàn)象）的結(jié)果。

如圖15所示，表現(xiàn)為由于其他零部件損壞，造成輪齒早期失效。

如圖16所示，特征為呈半齒斷裂，斷口呈斜面，粗糙不平。斷口沒有疲勞斷口的特征，沒有疲勞擴展區(qū)，斷口呈瞬時折斷的形貌。

產(chǎn)生原因：由于操作不當而產(chǎn)生巨大的瞬間沖擊載荷造成損壞。軸承損壞，較大的硬質(zhì)異物進入嚙合處都會造成過載折斷。

對于一些齒軸類鍛件產(chǎn)品由于齒部與軸部尺寸相差太大，局部位置鍛造比太大，造成裂紋。在精加工時發(fā)現(xiàn)裂紋（見圖17），一些楔橫札類軸類也容易在軸心出現(xiàn)裂紋（見圖18）。

改善方法：對于此類齒輪在粗車后100%進行超聲波檢測。

對于一些盤類齒輪進行感應(yīng)淬火，由于頻率選擇不合適，感應(yīng)器設(shè)計精度低，機床精度不夠，造成齒輪硬化層不均，齒輪淬火后出現(xiàn)裂紋，臺架試驗失敗。

3）當頻率高時盡量加強檢測齒根，當頻率低時盡量檢測齒頂。

4）對于感應(yīng)淬火工件要全部進行磁粉檢測，防止裂紋件流到下一工序。

改善方法：

以上是筆者在工作期間接觸到比較常見的齒輪的幾種失效情況，希望對從事齒輪生產(chǎn)設(shè)計的同行有借鑒作用。