齒輪在嚙合過程中,既有相對滾動,又有相對滑動。這兩種力的作用使齒輪表面層深處產(chǎn)生脈動循環(huán)變化的切應力。輪齒表面在這種切應力反復作用下,引起局部金屬剝落而造成損壞。其損壞形式分為以下三種:
1、麻點疲勞剝落
齒輪在接觸應力作用下,工作表面呈現(xiàn)痘斑、片狀的疲勞損傷,稱為麻點疲勞損傷剝落。麻點疲勞剝落又分初始麻點(非擴展性)和破壞性麻點(擴展性)。初始麻點是由于齒面存在微小的加工誤差,表面不平,接觸不均勻,齒輪在正常工作載荷作用下,使表面局部產(chǎn)生了高出材料疲勞極限的應力,經(jīng)過一段循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生疲勞剝落,形成深度小于0.1mm,直徑小于1mm的細小麻點。破壞性麻點是在接觸應力較大、較深的剝落坑,麻點深度一般小于0.4mm。
2、淺層疲勞剝落
比麻點剝落大而深的接觸疲勞剝落損傷稱為淺層疲勞剝落,呈鱗片狀,通常坑深約為0.4mm。但在硬化層深度以內(nèi)。這種剝落常發(fā)生在齒輪表面粗糙度低、相對摩擦力小的場合。
3、硬化層疲勞剝落
經(jīng)過表面強化處理的齒輪在工作過程中出現(xiàn)大塊狀剝落,深度達到硬化層過渡區(qū),稱為硬化層疲勞剝落。它是表面硬化齒輪嚴重剝落的一種形式。軟齒面不易出現(xiàn)這類損傷現(xiàn)象。