7輪齒折斷   Tooth breakage

7.1過(guò)載折斷   overload breakage

這類(lèi)折斷通常只在一次或很少幾次嚴(yán)重過(guò)載時(shí)發(fā)生。有時(shí)，由于過(guò)載產(chǎn)生的初始裂紋會(huì)像疲勞裂紋一樣緩慢發(fā)展后而折斷，這種初始裂紋區(qū)域在裂紋發(fā)展中通常還存在有微動(dòng)腐蝕的跡象。過(guò)載斷口面有三種類(lèi)型：

—— 脆性斷裂；

—— 韌性斷裂；

—— 半脆性斷裂。

7.1.1脆性斷裂   brittle fracture

沿解理面的穿晶斷裂或沿晶界的晶間開(kāi)裂，其特征是沒(méi)有可見(jiàn)的塑性變形。當(dāng)發(fā)生沿解理面斷裂時(shí)，斷口上�？梢�(jiàn)光澤的小面。

7.1.2韌性斷裂   ductile fracture

斷口面無(wú)光澤，呈纖維狀，用肉眼可看到塑性變形。

有時(shí)，由于過(guò)載或過(guò)載和疲勞綜合作用引起的裂紋，其剩余的未開(kāi)裂的材料在裂紋方向可能因剪切作用而最終折斷。這種斷齒的剪切區(qū)通常呈球狀或圓形隆起狀（隆起剪切區(qū)），該剪切區(qū)沿?cái)嗝孀罱咏�于非工作齒面的那一邊延伸。

過(guò)載折斷通常使齒輪的幾個(gè)齒損傷，而由疲勞裂紋引起輪齒折斷一般是折斷一個(gè)輪齒。

小齒輪輪齒的過(guò)載折斷。折斷面呈現(xiàn)出：

—— 由于材料拉應(yīng)力過(guò)大引起輪齒折斷后的晶粒狀斷口面（脆性斷裂）；

—— 金屬材料被剪切后的光滑隆起（韌性剪切）。

7.1.3半脆性斷裂   semi-brittle fracture

這種斷口上幾乎沒(méi)有塑性變形或沒(méi)有塑性變形，可見(jiàn)人字形圖案，這種圖案表明存在一系列交變的脆性和或多或少的韌性斷裂。

通常，當(dāng)齒輪齒根厚度與齒寬相比顯得小時(shí)，斷口面上就會(huì)出現(xiàn)人字形。

人字形的頂尖總是指向斷裂源。

承受很高的交變載荷、低循環(huán)次數(shù)后出現(xiàn)的輪齒斷口面。

7.2輪齒剪斷   tooth shear

輪齒被剪斷的斷口面類(lèi)似于機(jī)加工過(guò)的表面。這種形式的損傷絕大多數(shù)限于嚙合齒輪副中材料強(qiáng)度相對(duì)較低的齒輪輪齒上，且輪齒剪斷幾乎都是由于一次嚴(yán)重過(guò)載所致。

右齒面因一次嚴(yán)重過(guò)載的輪齒剪斷（彎曲過(guò)載）。

這兩幅圖表明齒輪所有輪文化部端部或接近齒端的部分被剪掉。

這兩個(gè)齒輪的損壞是由于一個(gè)軸承失效導(dǎo)致嚙合輪齒間載荷分配發(fā)生劇烈改變而引起的。

7.3塑性變形后折斷（抹斷） breakage after plastic deformation(smeared fracture)

所有這類(lèi)斷裂都先從輪齒整體塑性變形開(kāi)始，最后折斷。通常，所有輪齒都受到損傷，原因是由于材料不能承受所施加的載荷所致，包括：

—— 載荷產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度（冷塑變后斷裂）；

—— 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的過(guò)熱引起齒輪材料強(qiáng)度的降低（熱塑變后斷裂）。

軟鋼小齒輪輪齒冷塑變后斷裂。

大齒輪嚴(yán)重膠合后熱變斷裂。

7.4疲勞折斷   fatigue breakage

7.4.1彎曲疲勞   benking fatigue

經(jīng)高循環(huán)次數(shù)載荷的作用，裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致的輪齒折斷。

斷口面分為兩個(gè)不同的區(qū)域，疲勞斷口面和最終斷口面。在疲勞區(qū)內(nèi)看不到塑性變形痕跡，斷口面平滑、無(wú)光澤，有時(shí)由于被抑制線(xiàn)分割，可顯現(xiàn)出裂紋擴(kuò)展各連續(xù)階段的間隔區(qū)。

最終斷口面形貌可與過(guò)載折斷引起的一種或其他斷口面相對(duì)應(yīng)。

兩個(gè)輪齒的疲勞折斷。

斜齒小齒輪兩個(gè)輪齒的疲勞折斷。

弧齒錐齒輪小齒輪兩個(gè)輪齒的疲勞折斷。

通常由于載荷集中在輪齒端部導(dǎo)致的圓柱齒輪或圓錐齒輪輪齒端部的折斷。