齿轮在啮合过程中,既有相对滚动,又有相对滑动。这两种力的作用使齿轮表面层深处产生脉动循环变化的切应力。轮齿表面在这种切应力反复作用下,引起局部金属剥落而造成损坏。其损坏形式分为以下三种:
1、麻点疲劳剥落
齿轮在接触应力作用下,工作表面呈现痘斑、片状的疲劳损伤,称为麻点疲劳损伤剥落。麻点疲劳剥落又分初始麻点(非扩展性)和破坏性麻点(扩展性)。初始麻点是由于齿面存在微小的加工误差,表面不平,接触不均匀,齿轮在正常工作载荷作用下,使表面局部产生了高出材料疲劳极限的应力,经过一段循环次数后产生疲劳剥落,形成深度小于0.1mm,直径小于1mm的细小麻点。破坏性麻点是在接触应力较大、较深的剥落坑,麻点深度一般小于0.4mm。
2、浅层疲劳剥落
比麻点剥落大而深的接触疲劳剥落损伤称为浅层疲劳剥落,呈鳞片状,通常坑深约为0.4mm。但在硬化层深度以内。这种剥落常发生在齿轮表面粗糙度低、相对摩擦力小的场合。
3、硬化层疲劳剥落
经过表面强化处理的齿轮在工作过程中出现大块状剥落,深度达到硬化层过渡区,称为硬化层疲劳剥落。它是表面硬化齿轮严重剥落的一种形式。软齿面不易出现这类损伤现象。