齒輪常見的失效分為齒輪軸失效、輻板失效和輪齒失效，其中前兩種失效情況一般由應力破壞、疲勞破壞、共振破壞等因素造成，而輪齒失效又可根據失效形態分為五種情況。

輪齒折斷

表現：輪齒的整體或局部從齒輪斷裂分離或脫落，常見為齒根折斷。

影響：輪齒折斷是最為嚴重的失效形式，斷齒常常會在離心力的作用下造成傳動瞬時卡滯或破壞機匣，造成設備停機，必須避免。

診斷：輪齒在工作過程中承受嚙合力，其中齒根部分承受的彎曲應力最大，而且齒根圓角常常有應力集中。當瞬時沖擊載荷超過額定載荷時，可能會造成過載折斷；當受到的交變應力超過材料的彎曲疲勞極限且不斷重復時，在齒根受拉的一側就會產生疲勞裂紋，最終發生疲勞折斷。

對策：設計齒輪時，應對齒根彎曲疲勞強度進行校核。通常的，可以通過增大模數、增大齒根圓角半徑、齒面強化處理等方式進行改善。

齒面點蝕

表現：齒面在嚙合過程中會受到交變接觸應力，若因此產生的疲勞裂紋擴展為金屬脫落而形成麻點狀凹坑即為疲勞點蝕。

影響：點蝕發生后，傳動系統振動加大、噪聲明顯，以至于齒輪不能正常工作而使傳動失效。

診斷：點蝕一般發生在閉式軟齒面齒輪箱中，因為齒面硬度越高，抗點蝕能力則越強，在開式齒輪箱中，由于潤滑較差，齒面磨損較快，裂紋還未擴展就被磨掉，因此較少有點蝕現象。

對策：為避免齒面點蝕，應進行齒面接觸疲勞校核，一般可以通過提高齒面硬度、加大分度圓直徑、合理選用潤滑油等進行改善。

齒面磨損

表現：齒面磨損又稱微粒磨損，表現為齒面產生磨損進而輪齒變薄。

影響：齒面磨損使得齒廓形狀破壞，從而引起沖擊、振動、噪聲等問題，若不及時進行檢修，將最終導致齒厚減薄帶來的輪齒折斷。

診斷：根據工作條件的不同，會出現不同的磨損形式，如金屬屑、砂粒等硬質顆粒進入嚙合位置破壞齒面等。齒面磨損時開式齒輪的主要失效形式。

對策：一般通過提高齒面硬度、提高潤滑清潔度等進行改善，或直接改為閉式齒輪傳動。

齒面膠合

表現：相嚙合的兩齒面材料粘結在一起，從而一齒面上部分材料膠合到另一齒面上，齒面膠合是高速重載齒輪的主要失效形式。

影響：膠合的多余材料很容易造成其他齒面的擦傷溝痕，形成惡性循環，最終導致傳動失效。

診斷：齒面膠合一般分為熱膠合與冷膠合。高速重載傳動時，由于壓力大、速度高，使得嚙合處瞬時溫度過高，致使齒面金屬粘連撕脫，此為熱膠合。低速重載傳動時，由于齒面間油膜直接被過大的接觸壓力壓潰而產生膠合，此為冷膠合。

對策：為避免齒面膠合，應進行抗膠合承載能力校核。通常的，可以通過減小模數、提高齒面硬度、降低接觸粗糙度、采用齒廓修形等進行改善。

塑性變形

表現：輪齒永久變形。當突然過載，較大的沖擊載荷可能會引起輪齒偏移；當載荷過大將油膜破壞時，摩擦力加劇，齒面接觸應力大于材料的抗剪強度，齒面材料沿摩擦力方向進行流動，發生變形。

影響：輪齒的塑性變形破壞了齒輪正確的嚙合位置及嚙合輪廓，嚴重時，變形的金屬充滿頂隙，引起劇烈振動，甚至發生斷裂。

診斷： 一般發生在軟齒面、低速重載的傳動中。主動輪形成凹溝，從動輪形成凸棱。

對策：通常的，可通過提高齒面硬度和潤滑油黏度進行改善。

在設計齒輪時，可以根據齒輪分類和常見的失效形式對輪齒強度進行校核：

特別的，對于高速重載的或強度裕度較小的工況，除應考慮正常工作載荷，還應考慮啟動載荷、剪斷保護載荷、沖擊載荷等非正常載荷來對輪齒進行強度校核，也應該關注齒輪軸、輻板的靜強度及疲勞強度。對于噪聲、振動、可靠性要求較高的工況，還應通過齒輪磨齒、齒廓修形、齒輪動平衡等方式提高傳動精度，在齒輪裝配時，還應進行安裝距、齒輪側隙、齒輪印痕的調整來保證良好的工作狀態。在后期設備的維護中，也應注意齒輪箱的潤滑及清潔情況，提高壽命。