本标准规定了圆周速度υ≤20m/s的重载(用于传递动力)齿轮的磨损、点蚀、剥落、胶合、塑变、折断与裂纹的失效判据。 JB/T 5664-1991 重载齿轮失效判据 JB/T5664-1991 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国机械行业标准
JB/T5664-1991
重载齿轮
1991-08-14发布
失效判据
1992-07-01实施
中华人民共和国机械电子工业部发布
中华人民共和国机械行业标准
重载齿轮
主题内容与适用范围
失效判据
JB/T5664-1991
本标准规定了圆周速度v≤20m/s的重载（用于传递动力）齿轮的磨损、点蚀、剥落、胶合、塑变、折断与裂纹的失效判据。
本标准主要用于判别经运转并已出现损伤的重载齿轮是否达到失效的程度，及时预防重大事故，准备备件。也可用于产品可靠性评定。本标准不适于做为可靠度、振动或噪声有特殊要求的重载齿轮的失效判据，也不适于做为重载齿轮制造和台架试验合格与否的判据。2
引用标准
GB3480
GB3481
GB6404
GB8543
GB10095
渐开线圆柱齿轮的承载能力计算齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因齿轮装置噪声声功率级测定方法验收试验中齿轮装置机械振动的测定渐开线圆柱齿轮精度
失效的形式与判据
重载齿轮的分类
重载齿轮的分类及说明见表1。
重载齿轮分类
3.2齿面磨损失效
磨损的形式
正常磨损
般设备
重要设备
高安全要求设备
齿轮失效仅引起单台设备停产，如开式传动齿轮，矿山破碎机齿轮等齿轮失效引起机组、生产线或全厂停产，设备损坏。如球磨、烧结、治化工、轻工机械齿轮等
齿轮失效引起设备、人身事故。如起重设备、载人电梯齿轮等齿面在啮合传动中不可避免的缓慢磨损。不正常磨损
包括磨粒磨损（见图1)；过渡磨损（见图2)；腐蚀磨损（见图3）等。机械电子工业部1991-08-14批准1992-07-01实施
JB/T5664-1991
磨粒磨损
A-A为节线区
由于外部硬颗粒落入嗜合齿面，导致齿面呈均匀的磨损条痕b磨粒磨损
由于润清油中的磨料导致齿而呈现磨损条痕图1
图2过渡磨损
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齿根、齿顶渗碳层已磨掉，齿面出现台阶，齿厚减薄3.2.2磨损失效的判据
图3腐蚀磨损
化学腐蚀（箭头所示处）
无论何种磨损，或数种磨损同时出现的磨损，其齿根两侧磨损量之和△S(mm)与齿轮模数m.(mm)的百分比值M（M=△S/m)达到或超过表2所列指标，则该齿轮应被判为失效。表2
重载齿轮分类
w10m/s
v≥10-20m/s
按GB3480中齿轮弯曲强度计算方法及实测的磨损后齿轮的各项参数，计算齿轮磨损后的弯b.
曲强度，若
SF’<[SF min]
该轮齿应被判为失效。
式中：Sp
[SF min]
磨损后轮齿弯曲强度计算安全系数；一本标准规定的判别齿轮失效的最小齿根弯曲强度安全系数，见表3。.·(1)
重载齿轮分类
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a、b两种判别方法等效，优先采用a法。3.3齿面点蚀失效
3.3.1点蚀的形式
初期点蚀负荷运转初期出现的点蚀，经跑合后点蚀可收敛，不再呈线性发展。Ⅲ
扩展性点蚀齿轮接触应力始终超过接触疲劳极限，点蚀不断扩展，磨损加剧，振动和噪声增大，最后导致齿轮失效（见图4)。
a齿面点蚀失效
b点蚀块的宏观断口形貌，断裂源在箭头所示处图4
3.3.2点蚀失效的判据
齿面点蚀面积与轮齿工作齿面面积的比率α，20%以上点蚀的坑最大尺寸与模数值的比率β，20%以上的点蚀坑的最大深度与模数值的比率Y，第I类重载齿轮点蚀达到或超过表中两组指标的任一组，第II、Ⅲ类重载齿轮点蚀达到或超过表中的各自一组指标，该齿轮应被判为失效重载齿轮分类
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注：①点蚀坑深度包括微裂深度和齿面磨损厚度。<10m/s
②当点蚀坑深达到表中值，其他指标尚未达到表中值，应建立该齿轮的档案，跟踪观测。③点蚀面积的测量仿照GB10095测量齿面接触斑点的方法进行。b.
根据实测齿面未点蚀的当量齿宽b”，按下列简化式计算齿面接触应力α：T, (i+1)
式中：dw
小齿轮节圆直径，mm；
T一一小齿轮轴输入工作转距，N·mm：传动比，i=大齿轮齿数z/小齿轮齿数zi：b
一实测未点蚀的当量齿宽，mm。b-
(1-α)s
齿面点蚀面积与工作齿面面积的比率；S—轮齿工作齿面面积，mm2：
h—轮齿工作齿高，mm；
当“>[]时，该齿轮应被判为失效。[oa]
齿面许用接触应力，N/mm
【]=2XHB
或【]=18×HRC
调质齿轮的齿面实测布氏硬度：HB
一硬化齿轮的齿面实测洛氏硬度N/mm2.
a、b两种判别方法之一判定为失效，则该齿轮应被判为失效。3.4齿面剥落失效
3.4.1剥落的形式
v≥10~20m/s
剥落是指齿面上的材料成片剥离的一种轮齿损伤。剥落坑的形状不规则，一般较为浅平，而且比点蚀坑大（见图5）。
a剥落
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表浮，齿面45HRC，箭头所示为剥落坑图5
3.4.2齿面剥落失效的判据
与齿面点蚀失效的判据相同。
3.5齿面胶合失效
3.5.1胶合的形式
b硬齿剥落断口的宏观形貌
A—断裂源B—切断区
胶合是相啮合齿面的金属，在一定压力下直接接触发生粘着，同时随着齿面的相对运动，使金属从齿面上撕落而引起的一种严重粘着磨损现象（见图6)。a磨损、塑变、胶合
3.5.2胶合失效的判据
b破环性胶合
齿面胶合面积与工作齿面面积的比率及胶合沟痕的深度与模数的比率5，达到或超过表6
的指标，则该齿轮应被判为失效。重载齿轮分类
I、II
轮齿塑变失效
3.6.1翼变的形式
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<10m/s
v≥10~20m/s
热塑变润滑不良，轮齿工作温度过高，部分齿或全齿塑性变形（见图7）。压陷
由于坚硬异物进入啮合或偏载，工作齿面出现局部凹陷，非工作齿面凸起（见图8）。a热塑变一鳞皱
b热塑变
3.6.2轮齿塑变失效的判据
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图8压痕
轮齿塑变造成齿面的峰或谷比理论齿形高于或低于该齿轮模数的20%，该齿轮应被判为失效。3.7轮齿折断、裂纹失效
3.7.1折断、裂纹的形式
过载折断、裂纹齿轮承受严重过载、冲击或异物进入啮合而引起瞬时折断、裂纹（见图9)。偏载折断、裂纹
疲劳折断、裂纹
偏载引起局部过载，其折断、裂纹主要是折角（见图10）。循环应力超过齿轮弯曲疲劳极限，一般在齿根的受拉侧应力集中处出现裂纹，不断扩展导致轮齿折断或裂纹（见图11）。此外，还有严重磨损、点蚀、剥落、胶合及制造缺陷等引起的与齿根圆角截面无关的随机断齿（见图12)。
图9过载断齿
起重机齿轮m=8mm，45钢调质，由于突然过载，造成多个轮齿从根部裂断图10
偏载断齿
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双向弯曲疲劳断齿（表率齿轮）b疲劳断裂
c轮齿轮缘疲劳断裂
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随机断裂
断裂源起点蚀处
b随机断裂
断裂源起氧化物夹杂处
C随机断裂
偏载→塑变→点蚀→断齿失效
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