答：齒輪的失效形式有五種：
（1）輪齒折斷。減緩措施：增大齒根的圓角半徑，提高齒面加工精度，增大軸及支承的剛度。
（2）齒面點(diǎn)蝕。改進(jìn)措施：提高齒面硬度，降低表面粗糙度，增大潤(rùn)滑油粘度。
（3）齒面磨損。改進(jìn)措施：采用閉式傳動(dòng)，降低齒面粗糙度，保持良好的潤(rùn)滑。
（4）齒面膠合。改善措施：提高齒面硬度，降抵齒面粗糙度，選用抗膠合性能較好的齒輪副材料，采用抗膠合潤(rùn)滑油；減少模數(shù)、降低齒高。
（5）塑性變形。改善措施：提高齒面硬度，采用粘度高的潤(rùn)滑油。

齒輪是現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)中的重要組成部分，在各種機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在各種機(jī)械故障中，齒輪失效引起的約占10.3%，下面就齒輪常見失效形式、相應(yīng)的防止或延緩失效措施作一介紹。

　1、齒輪失效形式

齒輪的類型很多，用途各異，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，齒輪的失效形式也是各種各樣的。

齒輪失效一般發(fā)生在齒面，很少發(fā)生在其他部位。按照齒輪在工作中發(fā)生故障的原因，可分析出齒輪常見失效形式有輪齒折斷、齒面膠合、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、塑性變形等等。

1.1 輪齒折斷

輪齒折斷是危險(xiǎn)性很大的一種最終失效形式，根據(jù)形成的不同原因可分為過(guò)載折斷、疲勞折斷和隨機(jī)折斷。

1.1.1 過(guò)載折斷

齒面受到過(guò)大沖擊載荷時(shí)，致使輪齒應(yīng)力超過(guò)其極限應(yīng)力，發(fā)生過(guò)載斷裂。一般為短期過(guò)載。輪齒發(fā)生過(guò)載折斷時(shí)，其斷面有呈放射狀或人字級(jí)花樣的放射區(qū)，放射方向與裂紋擴(kuò)展方向大致平行，放射中心即為斷裂源，斷口現(xiàn)殼紋疲勞線。鑄鐵齒輪易發(fā)生過(guò)載斷裂。

1.1.2 疲勞斷裂

在循環(huán)載荷作用下，齒根處彎曲應(yīng)力最大且應(yīng)力集中，當(dāng)超過(guò)疲勞極限時(shí)，齒根圓角處易產(chǎn)生疲勞裂紋。隨著工作時(shí)間和循環(huán)次數(shù)的增加，多次重復(fù)作用，裂紋逐漸擴(kuò)展加深，最終導(dǎo)致輪齒疲勞斷裂。導(dǎo)致輪齒發(fā)生疲勞折斷的因素很多，如：齒輪材料不當(dāng)、加工精度低、齒根過(guò)渡圓角小、設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)實(shí)際載荷估計(jì)不足等等。

1.1.3 隨機(jī)折斷

當(dāng)齒輪材料缺陷、剝落在斷裂處形成過(guò)高的局部應(yīng)力集中時(shí)，會(huì)導(dǎo)致隨機(jī)折斷。其斷口形式與一般疲勞折斷相似。這種失效實(shí)際上是次生的失效。

1.2 齒面膠合

在高速重載傳動(dòng)中，因嚙合區(qū)溫度升高而導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜被破壞，使兩齒面金屬直接接觸并相互粘接，隨著齒面的相對(duì)滑動(dòng)，較軟的齒面金屬沿滑動(dòng)方向被撕下而形成溝紋，這種現(xiàn)象就是膠合。根據(jù)各自不同的特征和原因，膠合具體又分為輕微膠合、中等膠合、破壞性膠合及局部膠合四種類型。齒

面膠合會(huì)引起強(qiáng)烈的磨損和發(fā)熱、造成傳動(dòng)不平穩(wěn)、導(dǎo)致齒輪報(bào)廢。

1.3 齒面點(diǎn)蝕

輪齒在工作時(shí)，其嚙合表面上任一點(diǎn)所產(chǎn)生的接觸應(yīng)力是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。齒面接觸應(yīng)力超過(guò)材料的接觸極限應(yīng)力時(shí)，齒面表層會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的疲勞裂紋，裂紋的擴(kuò)展使表層金屬微粒剝落下來(lái)而形成一些小坑，俗稱點(diǎn)蝕麻坑。點(diǎn)蝕會(huì)使齒面減少承載面積，引起沖擊和噪音，嚴(yán)重時(shí)輪齒會(huì)折斷。當(dāng)點(diǎn)蝕面積如超過(guò)齒高、齒寬的60%時(shí)，應(yīng)更換新零件。

1.4 齒面磨損

齒面磨損有2種：（1）由于硬的屑粒（如鐵屑、砂粒等）進(jìn)入齒面間所引起的磨粒磨損；（2）由于輪齒表面相互摩擦所引起的研磨磨損。過(guò)度磨損后，工作表面材料大量磨掉，齒廓形狀破壞，常導(dǎo)致嚴(yán)重噪聲和振動(dòng)，最終導(dǎo)致傳動(dòng)失效。因此，重要輪齒的齒面磨損不應(yīng)該超過(guò)原齒厚的10%，一般輪齒齒面磨損視設(shè)備用途不超過(guò)原齒厚的20%―30%，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更換。

1.5 塑性變形

齒面塑性變形主要出現(xiàn)在低速重載、頻繁啟動(dòng)和過(guò)載的場(chǎng)合。當(dāng)齒面的工作應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限時(shí)，齒面產(chǎn)生塑性流動(dòng)，從而引起主動(dòng)輪齒面節(jié)線處產(chǎn)生凹槽，從動(dòng)輪出現(xiàn)凸脊。此失效多發(fā)生在非硬面輪齒上，齒輪的齒形嚴(yán)重變形，特別是左右不對(duì)稱時(shí)應(yīng)更換新件。

上面闡述的幾種主要輪齒失效形式，在一般情況下，不僅可以修復(fù)，且在不能改變齒輪材料、加工工藝的條件下通過(guò)提前預(yù)防來(lái)延遲齒輪失效不利情況的發(fā)生，提高齒輪使用壽命。

2、預(yù)防齒輪失效措施

2.1 提高齒輪安裝精度

2.2 合理選材

齒輪材料的選擇，要根據(jù)強(qiáng)度、韌性和工藝性能要求，綜合考慮。結(jié)合我國(guó)實(shí)際，宜選用低碳合金滲碳鋼。對(duì)于承受重載和沖擊載荷的齒輪，采用以Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金滲碳鋼為主的鋼材；對(duì)于負(fù)載比較穩(wěn)定或功率較小，模數(shù)較小的齒輪，亦可選用無(wú)Ni的Ni-Mn鋼。用這種鋼材制造的齒輪與普通電爐鋼制造的齒輪相比，其接觸和彎曲疲勞壽命可提高3-5倍，齒輪極限載荷可提高15%-20%。

2.3 熱處理

通過(guò)熱處理工藝，可以改善齒輪材質(zhì)，適當(dāng)提高硬度，消除或減輕齒面的局部過(guò)載，提高齒面的抗剝落能力。例，對(duì)煤礦機(jī)械中的齒輪，深層滲碳淬火，可減小齒輪硬化，提高芯部硬度，較小的過(guò)渡區(qū)殘余拉應(yīng)力和充足的硬化層深度。

2.4 根據(jù)實(shí)際情況選擇齒輪油

據(jù)資料顯示，機(jī)械故障的34.4%源于潤(rùn)滑不足，19.6%源于潤(rùn)滑不當(dāng)，換句話說(shuō)，以54%的機(jī)械故障是由于潤(rùn)滑問題所致。因此，選擇好的齒輪油對(duì)提高齒輪使用壽命有重要的意義。

2.5 修復(fù)

為了確保齒輪的強(qiáng)度和硬度，決定采用氬弧焊合金焊絲堆焊修復(fù)，后用磨光機(jī)整形處理方案，這樣焊后的齒輪輪齒少不經(jīng)熱處理達(dá)到較高的硬度和強(qiáng)度。

通過(guò)對(duì)齒輪失效形式的分析，可提高準(zhǔn)確判別設(shè)備故障的能力，及時(shí)解除故障，提高經(jīng)濟(jì)效益。