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齿轮疲劳点蚀的特征及相应案例分析1 疲劳点蚀的定义及特征点蚀又称接触疲劳磨损，是润滑良好的闭式传动的常见失效形式之一。
齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力的作用。
若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限时，在载荷的多次重复作用下，齿面会产生细微的疲劳裂纹；封闭在裂纹中的润滑油的挤压作用使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点，这种疲劳磨损现象，齿轮传动中称为点蚀。
节线靠近齿根的部位最先产生点蚀。
润滑油的粘度对点蚀的扩展影响很大，点蚀将影响传动的平稳性并产生冲击、振动和噪音，引起传动失效。
点蚀又分为收敛性点蚀和扩展性点蚀。
收敛性点蚀指新齿轮在短期工作后出现点蚀痕迹，继续工作后不再发展或反而消失的点蚀现象。
收敛性点蚀只发生在软齿面上，一般对齿轮工作影响不大。
扩展性点蚀指随着工作时间的延长而继续扩展的点蚀现象，常在软齿面轮齿经跑合后，接触应力高于接触疲劳极限时发生。
硬齿面齿轮由于材料的脆性，凹坑边缘不易被碾平，而是继续碎裂成为大凹坑，所以只发生扩展性点蚀。
严重的扩展性点蚀能使齿轮在很短的时间内报废[1]。
2 疲劳点蚀的实例某重型车辆侧减速器主动齿轮发生了早期失效，失效齿轮与行星转向机相连，将全车动力传递到行动部分，是全车受载最大的齿轮，始终在大载荷、高转速、多冲击的复杂苛刻环境下工作。
齿设计上采用整编为齿轮，传动比为5.9，润滑方式为油池飞溅润滑。
实效齿轮材料为18Cr2Ni4W A钢。
采用渗碳+淬火+低温回火热处理工艺。
失效齿轮发生严重的接触疲劳失效，使用寿命未达到规定时间。
采用断口分析、金相分析、硬度测试及有限元接触应力分析等方法对齿轮进行失效分析，查找该齿轮实效的原因（由于篇幅有限以及结合自身知识面，仅列举出端口分析和金相分析两项结果）。
2.1 断口分析通过对失效齿轮宏观观察发现．在啮合受力齿面的节线附近靠近齿根一侧，沿齿宽方向分布许多剥落坑，剥落坑附近有许多点蚀坑，这些点蚀剥落坑再吃款方向上基本连成一线，形成由点蚀剥落坑组成的凹坑带，基本与齿宽同长（图一）。
齿轮失效分析实例齿轮是传递运动和动力的一种机械零件。
齿轮的类型以及特点不仅可决定齿轮的运转特性，并且也决定了它是否会过早地失效。
齿轮失效的类型可划分为四种：(1)磨损失效，是指轮齿接触表面的材料损耗；(2)表面疲劳失效，是指接触表面或表面下应力超过材料疲劳极限所引起的材料失效。
进一步又可分为初始点蚀、毁坏性点蚀和剥落。
(3)塑性变形失效，是指在重载荷作用下表面金属屈服所造成的表面变形。
它又可进一步分为压塌和飞边变形、波纹变形和沟条变形。
(4)折断失效，是指整个轮齿或轮齿相当大的一部分发生断裂。
可以进一步分为疲劳折断、磨损折断、过载折断、淬火或磨削裂纹引起的折断等。
本章主要介绍变速箱齿轮及被动齿轮的失效分析实例，供读者参考。
变速箱齿轮失效分析1.45号钢齿坯裂纹分析45号钢齿坯，由φ80mm圆钢落料后直接粗车成外径为φ78mm的柱体形状。
其化学成分为：C：0.49％，Mn: 0.68％，Cr<0.2％。
热处理工艺过程：在X—45箱式电炉中加热，到温度(820℃)装炉，装炉量109只，保温时间为一小时(工件达到温度后计算时间)，工件用盐水冷却(冷却液不循环)，水温20~30℃。
回火温度为520~530℃(零件淬火后隔天回火)。
经车削后，发现零件内孔平面和内孔上有较多裂纹，如图1和2所示。
图1 OPI 图象说明：零件实物经SM-3R型渗透剂着色探伤后宏观形貌。
经肉眼与放大镜观察，在齿坯内孔平面与内孔中有距离大致相等的5~6处较长的裂纹，裂纹均由内孔之平面与孔交界处为起始分别向内孔壁与平面扩展；内孔平面上和内孔交界处加工纹路明显且尖锐。
图象说明：内孔平面试样作金相观察，有数条裂纹交叉分布，其内充满氧化皮夹杂。
其微观裂纹长度不等，分别为0.63mm,0.29mm,0.23mm及0.19等。
图2 OMI 200×2．汽车变速箱齿轮失效失效齿轮为载重汽车变速箱一挡齿轮，由渗碳钢制造，在进行台架试验时，未达到设计要求就发生断齿现象。
齿轮点蚀与剥落原因分析
齿轮表面发生点蚀和剥落的原因主要是齿轮的接触疲劳强度不足所致。
这种点蚀和剥落与磨损的不同之处在
齿轮点蚀与剥落原因分析
齿轮表面发生点蚀和剥落的原因主要是齿轮的接触疲劳强度不足所致。
这种点蚀和剥落与磨损的不同之处在于，金属不是以微粒形式被磨损掉，而是以成块的形式发生剥落，造成齿面凹坑，严重地破坏了齿型的正确性。
其破坏过程是：首先在齿面产生微小裂纹，润滑油进入疲劳裂纹，再经过多次反复的啮合作用，使裂纹不断扩展和延伸，润滑油随着裂纹的扩展与延伸不断向裂纹深部充满，直到有一小块金属剥落而离开齿面。
这种现象破坏了齿轮的正常啮合性能。
齿面发生点蚀的主要原因有：
(1)材质、硬度和缺陷。
齿轮的材质不符合要求；影响齿轮接触疲劳强度的主要因素是热处理后的硬度较低，无法保证齿轮应有的接触疲劳强度。
此外，齿表面或内部有缺陷，也是接触疲劳强度不够的原因之一。
(2)齿轮精度较差。
齿轮加工和装配精度不符合要求，如啮合精度、运动精度较差等。
还有圆弧齿轮的壳体中心距误差太大。
(3)润滑油不符合要求。
使用的润滑油的牌号不对，油品的粘度较低，润滑性能较差。
(4)油位过高。
油位过高，油温升较高，降低了润滑油的粘度，破坏了润滑性能，减少了油膜的工作厚度。
齿轮疲劳点蚀判定标准一、前言本标准旨在规定齿轮疲劳点蚀的判定准则，以便对齿轮的质量和性能进行评估。
齿轮疲劳点蚀是机械设备中常见的损坏形式，对于齿轮的可靠性和寿命有着重要影响。
通过本标准的实施，可提高齿轮产品的质量和性能水平，降低机械故障的风险。
二、齿轮材料与热处理1.齿轮材料应选择具有足够强度和韧性的金属材料，如钢、合金钢等。
2.齿轮材料应经过有效的热处理，以改善其力学性能和抗疲劳性能。
3.材料的化学成分和微观组织结构应符合相关标准和规范。
三、齿轮几何参数1.齿轮的模数、齿数、压力角等参数应合理设计，以满足使用要求和疲劳强度要求。
2.齿轮的齿形误差和基圆偏差应控制在一定范围内，以保证齿轮传动的平稳性和载荷分布的均匀性。
四、齿轮使用工况1.齿轮的使用应力应在其许用应力范围内，避免过载和冲击载荷。
2.齿轮的使用温度应在其耐温范围内，避免高温和低温对材料性能的影响。
3.齿轮的使用环境应无腐蚀性介质和有害气体，避免对材料和润滑系统的影响。
五、齿轮润滑状态1.齿轮润滑剂的选择应考虑其粘度、润滑性能和抗氧化性能等因素。
2.齿轮润滑系统的维护和保养应定期进行，以保证润滑剂的清洁和充足供应。
3.齿轮的润滑状态应定期检查，及时发现并处理润滑不良引起的齿轮磨损和点蚀问题。
六、齿轮疲劳试验1.齿轮在投入使用前应进行疲劳试验，以评估其抗疲劳性能。
2.疲劳试验应包括应力循环次数、应力幅值、频率等参数的测试，以获取准确的疲劳寿命数据。
3.根据疲劳试验结果，对齿轮的设计和制造过程进行优化和改进，以提高其抗疲劳性能。
七、齿轮损伤修复1.对于已经出现疲劳点蚀的齿轮，应及时进行修复。
2.修复方法可采用焊接、喷涂、电镀等工艺，以恢复齿轮的几何形状和尺寸精度。
3.在修复过程中，应注意保护齿轮的其他部分不受损伤或污染。
4.修复后的齿轮应经过质量检验，确保满足使用要求和安全性能。
5.八、齿轮使用年限与维护6.根据设备的实际使用情况，制定合理的齿轮使用年限和维护计划。
失效案例｜齿轮失效分析弧齿锥齿轮在使用过程中由于选材、加工工艺、热处理问题或装配问题造成失效，本文针对这方面的模式进行逐一分析。
弧齿锥齿轮失效弧齿锥齿轮热处理后由于变形太大，齿轮精度等级降低，在使用过程中局部应力过高造成断齿。
或在配对研磨过程中由于选用的研磨砂、研磨工艺不合适，造成工件研磨烧伤，齿轮表面硬度、耐磨性降低，齿轮在使用过程中产生早期磨损失效。
1 弧齿锥齿轮磨损（1）弧齿锥齿轮轻度磨损如下图所示，特征为啮合齿面刀纹磨平，轮齿表面非常光滑，有磨损波纹。
齿根处不形成台阶，齿厚没有明显变化。
图轻度磨损产生原因：由于使用不当而造成的损坏。
1）润滑油黏度差，从而造成润滑油膜厚度不够。
2）使用时严重超载。
3）装配不当，如主动齿轮轴颈预紧力不够、轴承间隙大等，造成齿轮运转时轴向窜动，使啮合齿面逐渐磨损从而导致齿轮失效。
（2）弧齿锥齿轮严重磨损如下图所示，特征为工作齿面材料大量磨掉，轮齿齿廓形状破坏，如齿顶磨尖、齿根变瘦、轮齿根部磨成台阶、运转时噪声加剧以及齿轮早期失效。
产生原因：系统严重振动，润滑油系统和密封装置不良，齿轮常在边界润滑或接近边界润滑状态下工作，油膜建立不起来或油膜厚度不够，导致啮合齿面大量磨损。
图严重磨损（3）齿面磨损条纹如下图所示，特征为由于摩擦，啮合齿面沿滑动的方向形成较均匀条状摩擦痕迹，齿轮不能平稳运行。
产生原因：由于角齿预紧力不够，轴向间隙过大，齿轮运转不平衡；或润滑油被污染，外来的硬质颗粒在润滑过程中侵入到相啮合的齿面之间，由于磨粒的切削作用，将轮齿表面材料刮掉，造成两接触齿面的擦伤条纹。
图齿面磨损条纹（4）齿面胶合如下图所示，特征为轮齿啮合面由于严重摩擦而磨损，齿面局部金属过热，沿运动方向出现明显的撕裂沟槽。
产生原因：润滑系统严重缺油，润滑不充分致使齿面温度急剧上升，金属熔化，相互粘合，在随后的滑动中又被撕开，在齿面形成撕裂沟槽，造成齿轮失效。
这也是由于使用问题所造成的。
懂得齿轮“小心机”，瓦解侵蚀大危机微点蚀虽不起眼，但它表明齿轮表面处于疲劳状态！若不加以有效控制，可能会成为齿轮箱乃至整个设备“崩溃”的罪魁祸首。
因此，掌握齿轮疲劳表现的“小心机”——了解微点蚀现象的危害、掌握辨识以及控制方法，已经成为齿轮箱日常维护、提高性能水平的必备技能之一。
“微小”隐患，巨大威胁微点蚀引起的破坏性磨损，可能在设备工作的最初数个小时之内就会出现，齿轮上的微点蚀会引发连锁反应，导致齿轮、轴承和密封的一系列问题。
齿轮齿面磨损增加齿轮上出现微点蚀时，所产生的磨损会改变齿轮齿廓的形状，使得载荷集中于较小的区域，从而影响齿轮在通过啮合点时的传动精度，这不仅会导致齿轮箱的振动、噪声及错位，还会增加齿轮失效的机率。
点蚀不断的磨损，让原先齿轮齿廓“微点蚀”区域逐渐发展成了一系列“点蚀”。
碎屑压痕导致剥落由于磨损而产生的金属屑会成为齿轮箱润滑油中的污染物，挤压在齿轮和轴承表面上成为“碎屑压痕”，从而改变轴承滚动体和轴承滚道的表面，进而导致轴承表面金属剥落。
基于埃克森美孚的科学家目前研究的轴承寿命理论和数据，齿轮齿面上的微点蚀产生的硬质碎片颗粒，可能降低轴承寿命20%以上。
及早发现，赢得先机微点蚀几乎可能出现在齿轮的除节线外的任何位置，最常出现在齿轮啮合的重载区或者高速滑动区域。
正因如此，微点蚀经常会发生在齿轮的齿顶和齿根以及轮齿边缘，另外在高应力的局部表面也会观测到微点蚀。
对症下药，瓦解危害能够有效抑制微点蚀的解决方案一般有三种：1、使用表面及其平滑或“超精细加工”的齿轮或轴承2、改变设备的工作条件3、选择专用于抑制微点蚀的润滑油然而，超精细加工的齿轮仅用于最关键的工业生产中，而改变工作条件通常也是不可能的，因此，最为实际、直接的方法，就是选择具有高粘度指数、低牵引系数和平衡配方的齿轮润滑油。
兴泰工程服务。
高强工程齿轮的材料疲劳特性研究简介工程齿轮是各种机械设备中广泛使用的重要零件之一。
对于工程齿轮来说，疲劳是其最主要的失效模式之一。
由于工程齿轮承受了不断变化的载荷和应力，长期工作状态下会发生材料疲劳现象，导致齿轮失效。
因此，研究高强工程齿轮的材料疲劳特性具有重要的理论意义和实践价值。
一、材料疲劳材料疲劳是指在循环加载条件下材料失效的过程。
当应力施加在材料上，并且经过许多次反复加载和去加载的循环后，材料的强度和可靠性会逐渐下降，变得更易破裂。
疲劳破坏一般发生在材料强度极限的一小部分下，且是一个逐渐发展的过程。
二、高强工程齿轮的特点1. 承载能力高：高强工程齿轮由于采用了高强度材料，具有较高的承载能力，适用于承受大载荷和高运转速度的场景。
2. 长使用寿命：高强工程齿轮具有较长的使用寿命，能够满足设备长时间的运行需求。
3. 抗疲劳性能好：高强工程齿轮材料经过特殊处理和设计，能够提高其抗疲劳性能，延长其使用寿命。
三、高强工程齿轮的材料疲劳特性研究内容1. 材料选用：针对高强工程齿轮的应用场景和使用要求，选择合适的高强度材料，考虑其机械性能、化学成分等因素。
2. 循环载荷设计：通过对高强工程齿轮使用环境的分析，确定循环载荷的设计参数，包括载荷大小、作用时间、载荷类型等。
3. 疲劳寿命预测：利用现代材料疲劳损伤理论和数值模拟方法，预测高强工程齿轮的疲劳寿命，并根据预测结果对材料进行优化。
4. 疲劳试验：通过对高强工程齿轮的疲劳试验，获取实际应力-寿命曲线，验证预测结果的准确性，并对设计参数进行迭代优化。
5. 材料改性：通过表面处理、渗碳等方法，提高高强工程齿轮材料的抗疲劳性能，降低其疲劳失效的风险。
四、研究意义和应用价值1. 研究高强工程齿轮的材料疲劳特性，可以为材料的选用和设计提供理论依据，提高齿轮的使用寿命和可靠性。
2. 对高强工程齿轮的材料疲劳特性进行深入研究，可以为齿轮制造业的发展提供技术支持，推动其向高强度、高质量方向发展。
a.齿面有麻点的中间齿轮轴b.齿面麻点形态图1 中间齿轮轴与齿面麻点分布形态图2 齿表面磨削后的粗糙度形态和麻点所处部位1.2 硬度测定1/2齿高距齿表面0.1mm处硬度为677HV0.2（相当于59.0HRC），心部硬度为41.5~42.0HRC（齿根圆与轮齿中心线相交处）。
1.3 磨削烧伤检查将齿面清洗和轻微打磨后进行磨削烧伤检查，结果齿面有条状的轻微烧伤（一般是允许存在的）。
在体视显微镜下可看到，剥落麻坑正处于轻微磨削烧伤的条带内（见3）。
麻坑大小不一，但均较浅，麻坑局部有相连外，一般均独立存在（见图4、5）。
1.4 化学成分分析结果如表1所示，符合相关技术要求。
2020年9月（下）/ 总第269期表1 化学成分表元素（%）失效件与标准C Si Mn P S Cr Ni Mo 中间齿轮轴0.190.230.730.0100.004 1.69 1.410.2818CrNiMo7-6钢0.15~0.210.17~0.350.50~0.90≤0.020≤0.0151.50~1.801.40~1.700.25~0.351.5 齿面渗碳淬火硬化层深度测定从有麻坑剥落的齿部取样检查，结果有剥落麻坑的齿面渗碳淬火硬化层深度为CHD550HV0.2=1.15mm，无剥落麻坑的齿面渗碳淬火硬化层深度为CHD550HV0.2= 1.17mm。
从齿部取样磨制抛光后，按GB/T 10561-2005标准检查和A法评定，结果A类夹杂物为0.5级、B类和D类夹杂物均为1级、DS类夹杂物为1.5级。
1.6 显微组织检查（1）直接在齿面轻微抛光浅浸蚀后观察，齿面有呈条带状分布的不规则剥落坑，有的剥落坑的尾端和其周围出现微裂纹形态，如图6所示。
（2）垂直于齿面和剥落坑剖开磨制抛光浸蚀后观察，在剥落坑的周围未见有明显的组织变化，剥落坑深度也较浅，仅为0.01~0.015mm（齿表面在做磨削烧伤检查时经细砂纸轻微打磨，实际剥落坑要比测量的略深一些），如图7~10所示。
齿轮疲劳点蚀的特征及相应案例分析1 疲劳点蚀的定义及特征点蚀又称接触疲劳磨损，是润滑良好的闭式传动的常见失效形式之一。
齿轮在啮合过程中，相互接触的齿面受到周期性变化的接触应力的作用。
若齿面接触应力超出材料的接触疲劳极限时，在载荷的多次重复作用下，齿面会产生细微的疲劳裂纹；封闭在裂纹中的润滑油的挤压作用使裂纹扩大，最后导致表层小片状剥落而形成麻点，这种疲劳磨损现象，齿轮传动中称为点蚀。
节线靠近齿根的部位最先产生点蚀。
润滑油的粘度对点蚀的扩展影响很大，点蚀将影响传动的平稳性并产生冲击、振动和噪音，引起传动失效。
点蚀又分为收敛性点蚀和扩展性点蚀。
收敛性点蚀指新齿轮在短期工作后出现点蚀痕迹，继续工作后不再发展或反而消失的点蚀现象。
收敛性点蚀只发生在软齿面上，一般对齿轮工作影响不大。
扩展性点蚀指随着工作时间的延长而继续扩展的点蚀现象，常在软齿面轮齿经跑合后，接触应力高于接触疲劳极限时发生。
硬齿面齿轮由于材料的脆性，凹坑边缘不易被碾平，而是继续碎裂成为大凹坑，所以只发生扩展性点蚀。
严重的扩展性点蚀能使齿轮在很短的时间内报废[1]。
2 疲劳点蚀的实例某重型车辆侧减速器主动齿轮发生了早期失效，失效齿轮与行星转向机相连，将全车动力传递到行动部分，是全车受载最大的齿轮，始终在大载荷、高转速、多冲击的复杂苛刻环境下工作。
齿设计上采用整编为齿轮，传动比为5.9，润滑方式为油池飞溅润滑。
实效齿轮材料为18Cr2Ni4W A钢。
采用渗碳+淬火+低温回火热处理工艺。
失效齿轮发生严重的接触疲劳失效，使用寿命未达到规定时间。
采用断口分析、金相分析、硬度测试及有限元接触应力分析等方法对齿轮进行失效分析，查找该齿轮实效的原因（由于篇幅有限以及结合自身知识面，仅列举出端口分析和金相分析两项结果）。
2.1 断口分析通过对失效齿轮宏观观察发现．在啮合受力齿面的节线附近靠近齿根一侧，沿齿宽方向分布许多剥落坑，剥落坑附近有许多点蚀坑，这些点蚀剥落坑再吃款方向上基本连成一线，形成由点蚀剥落坑组成的凹坑带，基本与齿宽同长（图一）。
经扫描电镜观察，失效齿轮的点蚀剥落坑带上有较多面积在2 mmz以上剥落坑，剥落坑最大深度为0．8 mm，剥落坑底部有较浅的疲劳辉纹，底部大致与表面平行(图2)。
剥落坑侧面一侧大致与表面成45°角，另一侧约垂直于表面，剥落部分一端与齿轮基体分离，形成悬臂梁(图3)。
通过对齿轮磨损面的分析，发现失效齿轮具有典型的接触疲劳特征，而且齿轮节线附近偏向齿根一侧的接触疲劳较为严重。
[2]2.2 显微组织分析从失效齿轮轮齿部位取样抛光．经4％的硝酸酒精溶液腐蚀后，在Olympus金相显微镜下进行观察。
试样心部组织为低碳板条回火马氏体及少量铁素体(图4)。
渗碳层组织为高碳针状回火马氏体及少量残余奥氏体，马氏体针叶略微粗大(图5)。
按照JB/T 6141．3—1992 《重载齿轮渗碳金相检验》标准评定，试样心部组织为2～3级，渗碳层马氏体组织为4级，符合要求。
但试样渗碳层中有较细的白色网状碳化物析出(图6)，按照JB／T 6141．3—1992《重载齿轮渗碳金相检验》标准评定，试样渗碳层碳化物为4。
5级，不符合标准规定要求。
经扫描电镜观察，白色网状碳化物在渗碳层表面附近呈现连续网状(图7)。
至距表面1 mm处．白色网状碳化物基本消失(图8)。
较细的白色网状碳化物是齿轮在渗碳过程中由于冷却速度较慢．奥氏体沿晶界析出细网状二次渗碳体。
这种白色网状碳化物会削弱晶粒之间的结合强度，降低齿轮的抗接触疲劳性能[2]。
3 讨论齿轮齿面疲劳点饰损坏主要是因为轮齿工作时，其工作齿面上的接触应力是随时间而变化的脉动循环应力。
齿面接触应力超过材料的接触极限应力时．齿面表层会产生细微的疲劳裂纹。
点蚀会使齿面减少承载面积，引起冲击和噪音，严重时轮齿会折断。
根据损坏程度不同，点蚀可分为初始点蚀．破坏性点蚀。
一般初始点蚀在齿轮磨合过程中可自行矫正或是扩展性的．一般不致构成破坏．而破坏性点蚀及表面剥落一旦出现。
随着齿轮的继续使用点蚀和剥落区域不断扩大．可能导致齿面破坏。
齿轮运转不平稳震动加剧．传动噪声增大。
当其损坏达到一定程度时，可能导致轮齿折断。
尤其是关键性齿轮的损坏，可能造成整个传动系统或机械部件损坏的严重后果。
对损坏齿轮尤其是早损坏的齿轮进行失效分析，正确判定齿轮损坏类型和破损程度。
找出损坏的产生原因，从而提出并采取有效的预防措施．可以较少或预防齿轮类似损坏事故的重复发生。
以提高齿轮的使用寿命，保证设备的正常运行[3]。
该重型车辆侧减速器主动齿轮的试验分析证明失效齿轮的失效形式为接触疲劳失效。
齿轮失效的主要原因为：1)渗碳碳势不足或者渗碳时间过短造成的渗碳层过浅。
2)失效齿轮渗碳后冷却速度较慢，造成奥氏体沿晶界析出细网状二次渗碳体，而随后的正火处理没有有效消除网状二次渗碳体。
3)齿轮的接触应力较大，超过了许用接触应力。
4 结论（点蚀的预防）轮疲劳点蚀损坏的预防齿轮疲劳损坏的预防具体可分为三个阶段：设计期、制造期、使用期。
4．1设计期预防齿轮轮齿相互啮合传动过程中．轮齿的接触疲劳表面作滚动或滑动复合磨擦时，在交变接触应力的作用下。
表面金属会形成疲劳断裂。
对于齿轮来讲．通常齿根的弯曲疲劳和齿面接触疲劳两种失效形式占多数。
齿面接触疲劳的计算主要是了解接触应力的大小．是判断正常设计情况下，齿面是否可能发生接触疲劳失效的理论依据。
轮齿表面和次表面金属可能受拉伸、压缩和剪切应力。
接触面间以纯滚动方式运动，没有滑动现象。
类似于轮齿节线出的啮合状态．接触表面在载荷作用金属产生弹性变形．接触区是以一定宽度的压缩接触而不是线接触。
压缩带中心区弹性压缩最大接触带前后的金属在应力作用下产生弹性位移凸起。
同时在该区域金属皮下表层产生剪切应力。
应力大小取决于金属的弹性模量、金属面承受的总压力和接触表面的曲率半径。
选用材料弹性模量和接触长度一定时，接触表面应力大小与接触表面的曲率半径有关。
曲率半径越小，接触带就越窄。
单位表面的接触应力也就越大。
承载转动表面受力分析表面，承载齿轮在啮合传递动力过程中，轮齿表面各处承受着不同形式的应力作用．齿面和皮下金属在拉伸、压缩和剪切应力作用下，经过多次重复应力作用后．齿面和皮下金属可能产生微小裂纹形成疲劳源．随之应力循环次数增加．裂纹将不断扩展以致相互连接起来形成小块金属脱落．齿面出现点蚀剥落．齿轮齿面产生疲劳损坏。
4．2制造期预防齿轮的点蚀的最主要原因是齿轮啮合没有达到足够高的配合精度造成局部接触应力过载，导致疲劳损坏。
因此可通过以下几种方式加以预防和控制齿轮的损坏，提高设备运行的可靠性：4．2．1提高齿轮加工精度齿轮加工精度太低．造成啮合的齿轮齿轮接触不良容易造成局部齿面超负荷工作．使齿轮局部实际接触应力超过齿轮材料的许用接触应力。
提高齿轮加工精度。
减少齿轮副的两中心线不平行或交叉偏差及加工时齿向误差造成的精度误差，有利于保证齿轮传动的平稳性。
4．2．2保证齿轮材料质量重载大齿轮多以铸造毛坯加工而成，齿轮毛坯材料的局部缺陷及其热处理不均匀造成的点蚀往往比较平滑，所造成的点蚀往往发生在一小区域内．这种情况往往造成齿轮局部强度不足，最终导致齿轮折断的现象发生．就需要更换齿轮。
因此优良的铸造和热处理工艺水平就尤为重要。
4．2．3安装不良造成的齿面点蚀齿轮的装配及机体的安装精度直接影响齿轮齿面的接触面积，装配时必须严格控制齿轮轴线与齿轮的轴线平行度误差，精确调整减速机体与减速机底座及电机等配合部件的联接精度，减少轴向和径向跳动，保证齿面的接触精度．避免局部接触应力过大。
可以有效减少齿轮点蚀疲劳现象。
4．3 使用期点蚀分析与预防4．3．1初始点蚀重载传动齿轮的初始点蚀现象也是屡见不鲜的．新齿轮啮合初期．常因齿面偏离渐开线曲面较大，在若干个微凸起处产生较大的接触应力，造成点蚀现象，点蚀区出现很浅的小麻点．一般较分散。
有时伴随有轻微的胶合磨损。
当齿面经过一段时间跑合后，微凸起处逐渐变平，从而扩大了接触区。
又由于磨损、碾压等原因使其表面接触趋于平滑，高峰接触应力随之降低。
因而促使点蚀停止发展。
实践表明．这种点蚀一般情况下不再发展，经过一定阶段的啮合磨合后就点蚀就会消失．因此这类点蚀一般不会造成损坏。
4．3．2破坏性点蚀破坏性点蚀多数出现于节线以下的齿根区域。
这是由于齿根处曲率半径较小，齿面接触应力较高的缘故。
震动齿轮在啮合过程中．从齿根处初始接触点开始，齿面曲率半径逐渐增大．接触应力也随之下降。
通常重载传动的直齿轮，当接触点移至一定位置时．啮合齿的数目由两对牙齿变为一对。
此时接触应力增至最大．当接触区域继续向外移动时，接触应力再次开始下降，每当轮齿过负荷时，金属表面可能产生疲劳损坏。
通常在主动齿轮的齿根区域。
经过长时间工作后可能出现破坏性点蚀，如果过负荷足够大．短时间啮合后就能产生这类点蚀破坏。
齿轮啮合传动过程中．主动齿轮和被动齿轮相互接触区承受相同的应力，但在正常情况下。
点蚀首先出现于主动齿轮的齿根部位。
分析认为这是主动齿轮通常直径较小，转速较高，轮齿数目也较少。
因而承受着较频繁的重复应力．此外主动齿轮轮齿上滑动方向与齿面问的滚动方向相反，因此金属表面产生过度伸张．促使疲劳裂纹的产生和扩展，最后导致齿面产生点蚀破坏。
破坏性点蚀通常呈小点状金属脱落形成凹坑．当点蚀逐步扩大或点蚀相互连接起来，可能造成较大面积破坏，齿轮运转不平稳．传动噪音大。
这种点蚀破坏发展到足够程度时，可能导致轮齿断裂．应加以重视。
轧机减速机做为轧机机组的重要设备．齿轮又是减速机的关键性部件，齿轮的损害可能影响整个传动系统或其他机械部件损坏．影响生产运行的严重后果，点蚀做为齿轮损坏的初始阶段．如果能够通彻分析其产生的原因，采取相应的措施。
可以延长齿轮使用寿命．减少生产设备事故的发生，促进生产的顺利进行。
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